"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Особенности морфологии и оптических свойств наноструктур дисульфида молибдена от мономолекулярного слоя до фрактолообразной субструктуры
Переводная версия: 10.1134/S106378261907008X
Минобрнауки России , Государственное заданиуВУЗам в сфере научной деятельности на 2017-2019 годы., № 16.8158.2017/8.9.
Домашевская Э.П. 1, Голощапов Д.Л.1, Хасан Исмаил Дамбос Аль Хайлани1, Руднев Е.В.1, Гречкина М.В.1, Рябцев С.В.1
1Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия
Email: ftt@phys.vsu.ru
Поступила в редакцию: 25 февраля 2019 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2019 г.

Целью работы является показать влияние толщины слоев на особенности морфологии и оптических свойств наноструктур MоS2, в том числе мономолекулярных слоев, образующихся при газотранспортном переносе паров серы в горячую зону реактора с металлическим молибденом и последующем осаждении на подложку из слюды (мускавит). Результаты исследования методами атомной силовой микроскопии АСМ, оптической спектроскопии поглощения и рамановской спектроскопии наноструктур дисульфида молибдена разной толщины, полученных при различных температурах газотранспортного синтеза, показывают, что в интервале температур 525-600oC можно получить мономолекулярный слой MоS2, содержащий тригональные домены и обладающий шириной запрещенной зоны 1.84 эВ при прямозонном оптическом переходе с образованием экситонов при комнатной температуре. Впервые получены фракталообразные субструктуры, в рамановских спектрах которых значения мод внутрислоевых и межслоевых колебаний E12g 377.5 и A1g 403.8 см-1 отличаются не только от соответствующих значений мод мономолекулярного слоя, но и от известных значений объемных образцов. Частота внутрислоевой моды в этих образцах E12g 377.5 см-1 имеет минимальное из всех известных значений. Ключевые слова: дисульфид молибдена, газотранспортный синтез, мономолекулярный слой, прямозонный переход, тригональные домены.
  1. K.S. Novoselov, D. Jiang, F. Schedin, T.J. Booth, V.V. Khotkevich, S.V. Morozov, A.K. Geim. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102, 10451 (2005)
  2. J.R. Schaibley. Nature Rev. Mater., 1, 16055 (2016)
  3. J.A. Jaszczak, M.S. Rumsey, B. Luca, S.A. Hackney, M.A. Wise, C.J. Stanley, J. Spratt. Minerals, 6 (4),115 (2016)
  4. Л.А. Чернозатонский, А.А. Артюх. УФН, 188 (1), 3 (2018)
  5. И.В. Антонова. ФТП, 50 (1), 67 (2016)
  6. Zhang Gong, Huijuan Liu, Jiuhui Qu. Jinghong Li. Energy Environ. Sci., 9, 1190 (2016)
  7. S. Bertolazzi, J. Brivio, A. Kis. ACS Nano, 5 (12), 9703 (2011)
  8. Y. Li, C.M. Araujo, W. Luo, R. Ahuja. Condens. Matter, 1211, 4052 (2012)
  9. J. Feng, X. Qian, C. Huang, W. Li. J. Nature Photonics, 6 (12), 866 (2012)
  10. K.F. Mak, K. He, C. Lee, G.H. Lee, J. Hone, T.F. Heinz, J. Shan. Nature Materials, 12 (3), 207 (2012)
  11. A.A. High, E.E. Novitskaya, L.V. Butov, M. Hanson, A.C. Gossard. Science, 321, 229 (2008)
  12. G. Eda, H. Yamaguchi, D. Voiry, T. Fujita, M.W. Chen, M. Chhowalla. Nano Lett., 11 (12), 5111 (2011)
  13. J.N. Coleman, M. Lotya, A. O'Neill, S.D. Bergin, P.J. King, U. Khan, K. Young, S.A. Gaucher, R.J. Smith, I.V. Shvets, S.K. Arora, G. Stanton, H.Y. Kim, K. Lee, G.T. Kim, G.S. Duesberg, T. Hallam, J.J. Boland, J.J. Wang, J.F. Donegan, J.C. Grunlan, G. Moriarty, A. Shmeliov, R.J. Nicholls, J. M.Perkins, E.M. Grieveson, K. Theuwissen, D.W. McComb, P.D. Nellist, V. Nicolosi. Science, 331 (6017), 568 (2011)
  14. Z. Zeng, Z. Yin, X. Huang, H. Li, Q. He, G. Lu, G. Boey, F.H. Zhang. Angew. Chem. Int. Ed., 50 (47), 11093 (2011)
  15. H. Li, Z.Y. Yin, Q.Y. He, H. Li, X. Huang, G. Lu, D.W.H. Fam, A.I.Y. Tok, Q. Zhang, H. Zhang. Small, 8, 63 (2012)
  16. Zhang Gong, Huijuan Liu, Jiuhui Qu. Jinghong Li. Energy Environ. Sci., 9, 1190 (2016)
  17. F. Xia, H. Wang, D. Xiao, M. Dubey, A. Ramasubramaniam. Nature Photonics, 8, 899 (2014)
  18. J. Zhang, T. Wang, P. Liu, S. Li, R. Dong, X. Zhuang. M. Chen, X. Feng. Energy Environ. Sci., 9, 2789 (2016)
  19. J.R. Schaibley. Nature Rev. Mater., 1, 16055 (2016)
  20. Intek Сонг, Chibeom Park, Hee Cheul Choi. РСК ADV., 5, 7495 (2015)
  21. R. Ganatra, Q. Zhang..ACS Nano, 8, 4074 (2014)
  22. S. Lebegue, O. Eriksson. Phys. Rev. B, 79, 115409 (2009)
  23. A. Kumar, P.K. Ahluwalia. Eur. Phys. J. B, 85, 186 (2012)
  24. K. Kobayashi, J. Yamauchi. Phys. Rev. B, 51, 17085 (1995)
  25. T. Li, G. Galli,. J. Phys. Chem. C, 111, 16192 (2007)
  26. L. Liu, S.B. Kumar, Y. Ouyang, J. Guo. IEEE Trans. Electron Dev., 58, 3042 (2011)
  27. Y. Ding. Physica B, 406, 2254 (2011)
  28. C.Ataca, H. Cahin, S. Ciraci. J. Phys. Chem. C, 116, 8983 (2012)
  29. R.F. Frindt. J. Phys. Chem. Solids, 24, 1107 (1963)
  30. T. Boker. Phys. Rev. B, 64, 235305 (2001)
  31. R. Coehoorn, C. Haas, R.A. de Groot. Phys. Rev. B, 35, 6203 (1987)
  32. A. Ramasubramaniam. Phys. Rev. B, 86, 115409 (2012)
  33. T. Cheiwchanchamnangij, W.R.L. Lambrecht. Phys. Rev. B, 85, 205302 (2012)
  34. Qing Hua Wang, Kourosh Kalantar-Zadeh, Andras Kis, N. Jonathan, Coleman Michael, S. Strano. Nature Nanotechnology, 7, 699 (2012)
  35. E.S. Kadantsev, P. Hawrylak. Solid State Commun., 152,  909 (2012)
  36. Y.-H. Lee. Adv. Mater., 24, 2320 (2012)
  37. Y. Zhan, Z. Liu, S. Najmaei, P.M. Ajayan, J. Lou. Small, 8, 966 (2012)
  38. Э.П. Домашевская, С.А. Ивков, Аль Хайлани Хасан Исмаил Дамбос, С.В. Рябцев. Конденсированные среды и межфазные границы, 20 (1), 56 (2018)
  39. Е.Д. Мишина, Н.Э. Шерстюк, А.П. Шестакова, С.Д. Лавров, А.С. Семин, С.В. Сигов, А. Митиоглу, С. Ангел, Л. Кулюк. ФТП, 49 (6), 810 (2015)
  40. A. Molina-Sanchez, L. Wirtz, Phys. Rev. B, 84, 155413 (2011)
  41. I. Bilgin, F. Liu, A. Vargas, A. Winchester, M. Ka Lun Man, M. Upmanyu, K.M. Dani, G. Gupta, S. Talapatra, A.D. Mohite, S. Kar. ACS Nano, 1, 23 (2015)
  42. Mingxiao Ye, Dustin Winslow, Dongyan Zhang, Ravindra Pandey, Yoke Khin Yap. Photonics, 2 (289), 288 (2015)
  43. Qingqing Ji, Yanfeng Zhang, Teng Gao, Yu Zhang, Donglin Ma, Mengxi Liu, Yubin Chen, Xiaofen Qiao, Ping-Heng Tan, Min Kan, Ji Feng, Qiang Sun, Zhongfan Liupubs. Nano Lett., 13 (8), 3870 (2013)
  44. Z.Y. Zhu, Y.C. Cheng, U. Schwingenschlogl. Phys. Rev. B, 84 (15), 153402 (2011)
  45. C. Lee, H.L. Yan, E. Brus, T.F. Heinz, J. Hone, S. Ryu. ACS Nano, 4, 2695 (2010)
  46. Xiao Li Hongwei. J. Materiomics, 1, 33 (2015)
  47. Fluka Chemie AG, Buchs, Switzerland Bio-RAD (SpectraBaseSpectrum ID GwfzYmPOMYR)
  48. P. Bertrand. Phys. Rev. B, 44, 5745 (1991).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.