
物理化学学报 >> 2019, Vol. 35 >> Issue (10): 1134-1141.doi: 10.3866/PKU.WHXB201809013
所属专题: 二维材料及器件
刘新科,王佳乐,许楚瑜,罗江流,梁迪斯,岑俞诺,吕有明,李治文*(
)
收稿日期:2018-09-10
录用日期:2018-11-11
发布日期:2018-11-05
通讯作者:
李治文
E-mail:lizhiwen2017@email.szu.edu.cn
基金资助:
Xinke LIU,Jiale WANG,Chuyu XU,Jiangliu LUO,Disi LIANG,Yunuo CEN,Youming LÜ,Zhiwen LI*(
)
Received:2018-09-10
Accepted:2018-11-11
Published:2018-11-05
Contact:
Zhiwen LI
E-mail:lizhiwen2017@email.szu.edu.cn
Supported by:摘要:
近年来,二维过渡金属二硫化物(TMD)由于其良好的物理和化学性质而引起人们的关注。其中,石墨烯由于其高达200000 cm2·V−1·s−1高电子迁移率得到了深入研究。由于石墨烯没有带隙,因此基于石墨烯的器件难以实现高的电流开关比。对于二维过渡金属二硫化物例如MoS2、MoSe2、WSe2和WS2,这些材料可以根据层数来调节的带隙。其中,单层和多层MoS2薄膜已进行了广泛深入研究。已经有人实现具有优异电学性能的基于MoS2的场效应晶体管(FET)。与MoS2、MoSe2和MoTe2相比,WS2具有更低的面内电子质量,这表明基于WS2的FET具有更高的载流子迁移率或更高的输出电流。与MoS2相比,WS2缺乏系统的研究,需要更多的研究工作来进一步发掘基于WS2的场效应晶体管的潜能。因此,我们使用机械剥离法来制备WS2晶体单层(1L),少层(FL)和块状WS2薄膜。使用3M透明胶带转移WS2薄膜,并且使用514 nm激光器对1L、FL和块状WS2膜进行了变温的拉曼研究。随着膜厚度增加到块状,对于1L WS2,A1g(Γ)和E2g1(Γ)模式分别显示蓝移和红移。此外,当拉曼振动模式在E2g1(Γ)和A1g(Γ)之间交换时,“交叉”温度被识别为1L、FL和块状WS2膜。与MoS2相比,随着膜厚度的变化,WS2在E2g1(Γ)和A1g(Γ)之间表现出较小的频率变化(Δ),并且从拉曼峰值位置随温度变化来看,WS2比MoS2少一个量级。这项工作为基于WS2的器件设计提供了物理指导。
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Fig 5
2LA(M)/A1g(Γ), E2g1(Γ)/A1g(Γ), and Rec. [2LA(M), E2g1(Γ)]/A1g(Γ) peak intensity ratios as a function of temperature for (a) 1L, (b) FL, and (c) bulk WS2 films It is noted that the Rec.[2LA(M), E2g1(Γ)]/A1g(Γ) ratio is creased to more than 1 at 230, 190, and 160 K, respectively, for 1L, FL, and bulk WS2 films. "
Table 1
Extracted temperature coefficient Χ for 1L, FL, and bulk WS2 films"
| 1L WS2 | Χ/(cm−1∙K−1) | FL WS2 | Χ/(cm−1∙K−1) | Bulk WS2 | Χ/(cm−1∙K−1) |
| LA(M) | −0.0090 | LA(M) | −0.0025 | LA(M) | −0.0041 |
| 2LA(M) − 2E2g2(Γ) | −0.0039 | 2LA(M) − 2E2g2(Γ) | −0.0001 | 2LA(M) − 2E2g2(Γ) | −0.0001 |
| E2 g1(M) | −0.0047 | E2g1(M) | −0.0010 | E2g1(M) | −0.0008 |
| 2LA(M) | −0.0071 | 2LA(M) | −0.0038 | 2LA(M) | −0.0042 |
| E2g1(Γ) | −0.0031 | E2g1(Γ) | −0.0016 | E2g1(Γ) | −0.0017 |
| A1g(Γ) | −0.0052 | A1g(Γ) | −0.0028 | A1g(Γ) | −0.0048 |
| A1g(M) + LA(M) | −0.0107 | A1g(M) + LA(M) | −0.0108 | A1g(M) + LA(M) | −0.0120 |
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