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我院在异相结构WS2-ReS2异质结的可控制备方面取得新进展
发布时间:2020-12-30     作者:        分享到:

        具有不同组成,相结构和特性的二维(2D)过渡金属硫族化物(TMD)为构建新型2D横向异质结构提供了巨大的机会,因此在下一代电子和光电子器件中具有很大的应用前景。但是,迄今为止的研究主要局限在同相结构的TMD异质结中,主要是因为异相TMD材料之间显著的结构差异为相应异质结的构筑带来了巨大的挑战,通常,化学气相沉积法(CVD)被认为是构筑横向异质结的理想方法,然而,一锅生长法带来的异质结界面合金化问题极大地限制了横向异质结的应用,因此,探索构筑高质量界面结构异质结的方法十分必要。

        近日,我院徐华教授课题组发现通过氢触发的一锅生长法合成具有高质量界面结构的2H-1T' 异相结构WS2-ReS2异质结。氢气,作为“开关”,可以有选择性地关闭ReS2的生长,同时开启WS2的生长。特别是,WS2倾向于在具有固定晶格取向的ReS2晶畴的顶点成核,这使得周围的WS2晶粒可以融合形成单晶。扫描透射电子显微镜显示该异质结具有原子级清晰的界面。瞬态吸收光谱表明,光生载流子可以在异相界面处实现有效分离,因此,该异质结表现出出色的整流特性和偏振相关的光电二极管特性。这项研究为2D异相结构异质结的可控合成提供了一种可靠的方法,对于其基础研究和后续的实际器件应用至关重要。

        相关研究成果以题为“Synthesis of 2H-1T' WS2-ReS2 Heterophase Structures with Atomically Sharp Interface via Hydrogen-triggered One-pot Growth”发表在知名期刊Adv. Funct. Mater.上。我院硕士研究生刘东艳为第一作者,我院徐华教授为通讯作者。

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