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化学气相沉积法在蓝宝石衬底上可控生长大面积高质量单层二硫化钨
  • ISSN号:1000-7032
  • 期刊名称:《发光学报》
  • 时间:0
  • 分类:O484.4[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:北京交通大学光电子技术研究所发光与光信息技术教育部重点实验室,北京100044
  • 相关基金:国家自然科学基金(61527817,61335006,61378073); 北京市科学技术委员会项目(Z151100003315006); 国家重点研发计划(2016YFA0202300)资助项目
中文摘要:

在常压条件下使用CVD法生长单层WS_2,通过改变实验条件实现控制晶粒大小或生长成薄膜的目的。采用光学显微镜、拉曼、光致发光谱等对制备的样品进行表征,得到了结晶质量高、尺寸达120μm的单层WS_2晶粒。同时讨论了几个重要参数如温度、生长时间以及钨源用量等对生长单层WS_2的影响。结果表明:温度对CVD生长WS_2影响最大,高温有助于生长高结晶质量的WS_2。调节生长时间可以控制WS_2晶粒的大小,较长时间能生长出连续的薄膜。过量的S蒸汽会抑制WS_2生长,影响结晶质量。

英文摘要:

Single layer WS_2 was synthesized by atmospheric pressure CVD method. The mono-WS_2 of triangular grain was grown by the single controlled quartz tube furnaces on well cleaned sapphire substrates. The grain size could be controlled by adjusting the experimental conditions. Optical microscopy,Raman spectroscopy,and photoluminescence emission spectroscopy were utilized to characterize WS_2 samples. The Optical microscopy shows the length of triangle domain up to 120 μm and the uniform of WS_2. Raman spectrum of a WS_2 single domain demonstrates the characteristic E12g( in-plane vibrational)mode and A1g( out-of-plane vibrational) mode at 355. 1 cm-1and 418. 1 cm-1,respectively. The frequency difference between E12 gmode and A1 gmode is 64 cm(-1) which matches the single-layer-thick WS_2 films. The PL peak of WS_2 is located at 619 nm( 2. 0 e V) which consistents with its direct-band-gap.Furthermore,the PL intensity of monolayer WS_2 is very strong,which reveals its high crystalline. The experiment results demonstrate that the large size mono-WS_2 flakes with high crystalline can be synthesized controllable on sapphire. The effects of some essential growth parameters such as the temperature,the growth time and the precursor on the controlled growth of mono-layer WS_2 are also discussed.

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期刊信息
  • 《发光学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会发光分会 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
  • 主编:申德振
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:fgxbt@126.com
  • 电话:0431-86176862
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7032
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1116/O4
  • 邮发代号:12-312
  • 获奖情况:
  • 物理学类核心期刊,2000年获中国科学院优秀期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:7320