Temperature-Dependent Phonon Shifts in Mono-layer, Few-layer, and Bulk WS2 Films

Xinke LIU Jiale WANG Chuyu XU Jiangliu LUO Disi LIANG Yunuo CEN Youming L Zhiwen LI

Citation:  LIU Xinke, WANG Jiale, XU Chuyu, LUO Jiangliu, LIANG Disi, CEN Yunuo, L Youming, LI Zhiwen. Temperature-Dependent Phonon Shifts in Mono-layer, Few-layer, and Bulk WS2 Films[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2019, 35(10): 1134-1141. doi: 10.3866/PKU.WHXB201809013 shu

单层,少层和块状WS2薄膜中声子位移随温度的变化

    通讯作者: 李治文, lizhiwen2017@email.szu.edu.cn
  • 基金项目:

    深圳大学自然科学基金 000062

    广东省自然科学基金 2016 A030313060

    国家重点研究发展计划(2017YFB0403000),国家自然科学基金(61504083),广东省公益能力建设(2015A010103016),深圳科学和技术基础(JCYJ20160226192033020),广东省自然科学基金(2016 A030313060),广东省自然科学基金博士启动基金(2017A030310424),深圳大学自然科学基金(000062),国立台北科技大学深圳大学联合研究(2018001)资助项目

    广东省公益能力建设 2015A010103016

    国立台北科技大学深圳大学联合研究 2018001

    广东省自然科学基金博士启动基金 2017A030310424

    深圳科学和技术基础 JCYJ20160226192033020

    国家自然科学基金 61504083

    国家重点研究发展计划 2017YFB0403000

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 WS2A1g(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,WS2E2g1(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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  • 发布日期:  2019-10-15
  • 收稿日期:  2018-09-10
  • 接受日期:  2018-11-11
  • 修回日期:  2018-10-12
  • 网络出版日期:  2018-10-05
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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