對氧分子與作為新一代半導體而開發(fā)的原子薄層材料相互作用的研究可以顯著改善對這些二維(2D)材料的制造和應用的控制。
這項研究由韓國大邱慶北科學技術研究所 (DGIST) 的研究人員與韓國其他地方和日本的同事共同完成，發(fā)表在《Advanced Science》雜志上。
包含二維材料的單層鍵合原子可以具有半導體特性，適合于制造比通常可能的尺寸小得多的電子元件，包括晶體管。這可以將微電子學提升到納米電子學水平，構建微型且更高效的電路，包括柔性設備和太陽能電池。
一些最有前途的二維材料是過渡金屬二硫族化物(TMD)，它含有元素周期表中過渡金屬族的元素，并結合了兩倍數(shù)量的硫族元素，尤其是硫、硒和碲。 DGIST 團隊及其同事研究了鎢和硫的單層 TMD 晶體，其化學式為 WS2。
他們研究了氧分子吸附到晶體缺陷位點(硫空位，其中 WS2晶格位點缺少硫原子)的趨勢。他們利用電子能量損失譜(EELS)技術探索了缺陷與氧分子之間的相互作用。
它使用電子顯微鏡發(fā)射電子穿過材料，然后分析電子的能量損失模式，以揭示關鍵的結構信息。 EELS 結果與光學分析和理論計算的見解相結合。
研究人員特別關注當 WS 2晶體被封裝在WS2層上方和下方的另一種材料——六方氮化硼(h-BN)的單層中時，吸附的氧分子固定到位的能力。 h-BN 是使用 2D TMD 構建的電子和光子器件的常見成分。
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