新型二硫化钼薄膜的可控制备

若想进一步提高二硫化钼薄膜（MoS2薄膜）的半导体性能，可以通过调节层数与堆垛结构。研究表明，与单层、双层AA堆垛结构的MoS2相比，三层MoS2具有更好的可调性、更高的光响应率和探测率等特点，更适合构筑可调谐光电晶体管。

作为低维度过渡金属硫族化合物的典型代表，二硫化钼因具有原子级厚度、独特的三明治晶体结构、可调的带隙宽度与电子结构等，而表现出了优异的电学与光电性能，被广泛认为是在未来足以取代硅成为后摩尔时代的最重要半导体材料之一。注意：层数和堆垛结构不同的MoS2的电学与光学性质也不相同。

目前，MoS2单晶薄膜主要是通过化学气相沉积法（CVD）制备的，但由于贝塞尔平面（Basal Plane）呈现出了化学惰性，所以很难实现不同层数及堆垛结构MoS2的可控制备。

针对现有化学气相沉积法的不足，有研究者对它进行了改良，通过引入NaCl，使其与氧化后钼箔反应生成MoOxCly来作为诱导MoS2生长的前驱体，实现了超过99.5%的AA堆垛结构MoS2薄膜，且其层数仅与生长时间相关的可控制备。

在此基础上，研究者构筑了一系列层数的AA堆垛结构MoS2光电晶体管，研究了不同层数AA堆垛结构的MoS2内建电场及外场的调控与不同光场下的光电性质。其高光响应率、高光探测率展示出了AA堆垛结构MoS2优异的光电探测性能。另外，将电场与光场进行耦合，展示了光与电场对AA堆垛结构MoS2的协同调控机制，并实现了对其外量子效率以及光生载流子的调控。

• < 上页
• 下页 >