摘要:过渡金属二核苷(TMDS)吸引了广泛的各种设备应用的研究兴趣。原子层沉积(ALD)是一种CMOS兼容技术,可以使8至12英寸的高质量TMD纤维制备。用于大规模电路集成的晶圆。但是,ALD增长机制仍然尚未完全理解。在这项工作中,我们系统地研究了WS 2的生长机制,并发现它们与成核密度和纤维厚度有关。透射电子显微镜成像揭示了不同生长阶段下侧向和垂直生长机制的共存和竞争,并且获得了每种机制的临界厚度。当膜厚度保持小于5.6 nm(8层)时,平面内侧生长模式主导,而当厚度大于20 nm时,垂直生长模式占主导地位。从对这些生长机制的最终理解中,膜沉积的条件得到了优化,最大晶粒尺寸为108 nm。WS 2-基于效应的晶体管分别用电子迁移率和/o效率比分别为3.21 cm 2 v -1 s -1和10 5。,这项工作证明了TMDFIFM在晶状体尺度上具有出色的厚度和形态可控性的能力,从而使除晶体管以外的许多潜在应用,例如基于纳米或纳米丝的超级电容器,电池,传感器和催化。关键字:过渡金属二盐元化,原子层沉积,晶圆尺度,ws 2,fie fief-ect-exect transistors■简介
根据Holmberg等人最近的研究,重型车辆的发动机、变速箱、轮胎、辅助设备和制动器的摩擦消耗33%的燃料能量[1],汽车中的摩擦消耗28%的燃料能量[2],整个造纸厂摩擦消耗的能量占15-25%[3]。因此,人们进行了多次尝试,引入各种方法来克服摩擦。润滑被公认为减少摩擦和磨损最有效的方法之一[4]。润滑油添加剂对润滑性能有重要的影响。这些添加剂是活性成分,可以在混合过程中添加到基础油中,以增强基础油的现有性能或赋予基础油所缺乏的新特性[5-6]。在现代工业中,对机械寿命和效率的不断增长的需求刺激了对性能更好的润滑油添加剂的研究。在过去的几十年中,过渡金属二硫属化物MX 2 (M=Mo、W、Ti、V、Nb和Ta,X=S、Se) 因其独特的结构和优越的性能而引起了人们的极大关注。众所周知,过渡金属二硫属化物具有由XMX层堆叠而成的夹层结构。各层之间仅靠范德华力松散地结合,易于分裂,
了解哈伯德模型对于研究各种多体状态及其费尔米金和玻色子版本至关重要。最近,过渡金属二分元元素杂叶剂已成为模拟Hubbard模型丰富物理学的有前途的平台。在这项工作中,我们使用托有此杂种颗粒密度的WS 2 /WSE 2异核器设备探讨了费米子和玻色子种群之间的相互作用。我们分别通过电子掺杂和电子孔对的光学注射来独立调整费米子和骨气群。这使我们能够形成强烈相互作用的激子,这些激子在光致发光光谱中表现出很大的能量隙。通过观察激子强度的抑制抑制激子的抑制,而不是玻色子的弱相互作用气体的预期行为,这表明爆发剂的预期行为,这表明形成了玻体莫特绝缘子,进一步证实了激子的不可压缩性。我们使用包括相空间填充的两波段模型来解释我们的观察者。我们的系统提供了一种可控的方法,可以在广义的bose-fermi-Hubbard模型中探索量子多体效应。
为了利用无机纳米管用于务实目的,其机械性能的表征成为一个相关问题。在本研究中,通过使用Stillinger-weber-weber类型的原子间潜能来获得几个直径WS 2纳米管和两个主要晶格方向的机械性能的一系列结果。根据实验结果获得了接近170 GPA的纳米管的年轻模量,而T多型的纳米管的130 GPa获得了,几乎不依赖于纳米管的直径。拉伸强度大至20 GPa(h扶手椅纳米管,接近实验中获得的值),而破裂点的应变达到接近0.24的值。研究了几种缺陷对机械性能的影响,结果表明,当缺陷在没有整个WS 2单位的情况下组成时,拉伸强度和破裂点会大大下降,并且裂缝变得比原始纳米管更脆。还研究了机械性能对温度的依赖性。
单层二硫化钨(1L-WS 2)是一种直接带隙原子层的半导体材料,单层金属二核苷元素(1L-TMDS)中具有应变可调节光学和光电特性。在这里,我们演示了从柔性聚碳酸酯十字形底物转移的剥落的1L-WS 2薄片中的双轴应变上的上转化光致发光(UPL)。当将双轴菌株应用于1L-WS 2时,从0增加到0.51%时,可以观察到,UPL峰位置的红移最高为60 nm/%菌株,而UPL强度则表现为指数级增长,上升能量差异从-303到-303至-120 MEV。双轴应变下1L-WS 2的UPL的测得的功率依赖性揭示了一个光子涉及多音量介导的上转换机制。所展示的结果为推进基于TMD的光学上转换设备提供了新的机会,以实现未来的灵活光子学和光电子学。
我们报告了在六方氮化硼封装的双栅极单层 WS2 中的电子传输测量结果。使用从室温到 1.5 K 工作的栅极欧姆接触,我们测量了本征电导率和载流子密度随温度和栅极偏压的变化。本征电子迁移率在室温下为 100 cm2/(Vs),在 1.5 K 下为 2000 cm2/(Vs)。迁移率在高温下表现出强烈的温度依赖性,与声子散射主导的载流子传输一致。在低温下,由于杂质和长程库仑散射,迁移率达到饱和。单层 WS2 中声子散射的第一性原理计算与实验结果高度一致,表明我们接近这些二维层中传输的本征极限。
二维二硫键(WS 2)作为具有独特层依赖性电子和光电特性的半导体材料,在光电设备领域表现出了有希望的应用前景。晶圆尺度单层WS 2膜的制造目前是一个至关重要的挑战,可以推动其在高级晶体管和集成电路中的应用。化学蒸气沉积(CVD)是一种可行的技术,用于制造大面积,高质量的单层WS 2膜,但其生长过程的复杂性导致低生长效率和WS 2的薄膜质量不一致。为了指导实验性努力以减少WS 2中的晶界,从而提高了膜质量以提高电子性能和机械稳定性,本研究通过第一原则理论计算研究了CVD增长过程中WS 2的成核机制。通过将化学势视为关键变量,我们在不同的实验条件下分析了WS 2的生长能曲线。我们的发现表明,调节钨和硫的前体的温度或压力可以决定性地影响WS 2的成核速率。值得注意的是,成核速率在1250 K的钨源温度下达到峰值,而硫源温度的升高或压力降低可以抑制成核速率,从而增强单层WS 2的结晶度和均匀性。这些见解不仅为根据需要在实验中微调核定率提供了强大的理论基础,而且还提供了优化实验参数以完善单层WS 2膜的结晶度和均匀性的战略指导。这些进步有望在一系列高性能电子设备中加速WS 2材料的部署,这标志着材料科学和工业应用领域的显着迈步。
摘要:环境压力X射线光电子光谱(APXPS)与同时的电气测量结合,并由密度功能理论计算支持,以研究Operando动力学中基于基于气体的Tungsten二硫化物(WS 2)的感应机制。这种方法允许在现实的工作条件下的表面电势变化与WS 2传感活动层的电阻率之间的直接相关性。着眼于第2和NH 3的有毒气体,我们同时证明了氧化或还原剂之间的明显化学相互作用与WS 2活性层之间的明显化学相互作用及其对传感器响应的影响。The experimental setup mimics standard electrical measurements on chemiresistors, exposing the sample to dry air and introducing the target gas analyte at different concentrations.该方法适用于NH 3浓度100、230和760和14 ppm的NO 2浓度,为未来的APXPS研究建立了基准,用于在操作系统条件下进行快速获取时间和快速获取时间和1:1的电反应和光谱数据之间的相关性。我们的发现有助于更深入地了解2D过渡金属二分法中的传感机制,为针对各种工业应用和具有低能消耗的无线平台优化化学传感器铺平了道路。关键字:操作光谱,带弯曲,表面电势,密度功能理论,气体传感
