单层，少层和块状WS₂薄膜中声子位移随温度的变化

• 刘新科 ,
• 王佳乐 ,
• 许楚瑜 ,
• 罗江流 ,
• 梁迪斯 ,
• 岑俞诺 ,
• 吕有明 ,
• 李治文 ^,

• .

  深圳大学材料科学与工程学院，深圳市特种功能材料重点实验室，深圳大学南山区生物聚合物与安全评价重点实验室，广东 深圳 518060

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 WS₂，A_1g(Γ)和E_2g¹(Γ)模式分别显示蓝移和红移。此外，当拉曼振动模式在E_2g¹(Γ)和A_1g(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E_2g¹(Γ)和A_1g(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。

关键词:
• 二硫化钨
•  /  薄膜厚度
•  /  拉曼
•  /  光致发光
•  /  振动模式

English

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