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使用抗硫化合金直接制备MoS2/h-BN异质结

石墨烯为代表的二维晶体材料在光电器件、能源及催化等诸多领域展示了巨大的应用前景。其中,以MoS2/h-BN、WS2/h-BN等为代表的面间异质结材料因其优秀的场效应性能和光电性能成为近几年低维材料研究领域的新热点。目前面间异质结材料大多需要机械剥离转移,这种方法不利于实现MoS2/h-BN异质结的大规模制备,且转移过程会降低异质结构的层间作用力。直接可控制备MoS2/h-BN异质结是其实用化的关键。

武汉大学付磊教授先进纳米材料实验室(LAN)通过化学气相沉积(CVD)方法采用抗硫化Ni–Ga合金作为基底来实现MoS2/h-BN异质结直接制备,避免中间转移步骤。Ni–Ga合金基底可以催化前期h-BN的生长,同时其优良的抗硫化性质可以避免MoS2生长时被H2S破坏,从而实现MoS2/h-BN异质结直接制备。这种策略制备的MoS2/h-BN异质结具有的紧密的面间接触和较低的掺杂水平。直接生长于上h-BN的MoS2面积可达200μm2,比之前的报道提高了一个数量级。制备样品的直接带隙达到1.85 eV,接近机械剥离的样品,同时迁移率为22 cm2 V‒1 s‒1,开关比达到106。这一研究成果发表于《ACS Nano》上。


http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.5b06254


原文标题:Direct Growth of MoS2/h-BN Heterostructures via a Sulfide-Resistant Alloy


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