VLS和VSS生长机制调控的单层TMD中的反向掺杂分布（英文）

作者：田闯; 肖润涵; 隋妍萍; 冯钰涵; 王浩敏; 赵孙文; 刘家文; 高秀丽; 孙浩; 彭松昂; 金智; 刘新宇; 王爽^*; 李湃^*; 于广辉^*

来源：Science China-Materials, 2023, 66(12): 4723-4732.

掺杂是改善过渡金属二硫族化合物(TMD)单层薄膜性能的重要方法.然而,现有的研究大多集中在掺杂能力上,对掺杂分布的研究还处于起步阶段.近年来,基于旋涂化学气相沉积法研究了掺杂原子空间掺杂分布的差异.这些掺杂的TMD大多是通过气-液-固(VLS)生长机制生长的.采用气-固-固(VSS)生长机制生长的TMD尚未被用来深入研究掺杂分布.本文采用Na2WO4,NaVO3,NaOH (Na-Pre),(NH4)2WO4,NH4VO3 (NH4-Pre)等前驱体合成V-WS2.观察到中心和边缘区域完全相反的掺杂分布.还观察到浓度变化较大的界面的出现.通过透射电子显微镜精确地表征了掺杂原子的空间浓度.根据密度泛函理论的计算结果,掺杂分布的差异是由初始态引起的,这与VLS和VSS的生长机制有关.这项工作为控制掺杂原子的分布提供了一种新的方法,对掺杂TMD在微电子和纳米电子器件中的应用具有重要意义.

• 单位
  中国科学院大学