研究目的
研究掺杂与未掺杂Yb3+的MoS2薄膜的结构和光谱特性,应用于光电子和光子器件。
研究成果
该研究深入揭示了掺杂与未掺杂Yb3?的MoS?薄膜的非线性光学响应特性,凸显其在被动锁模、光开关等纳米级光子器件中的应用潜力。通过对比飞秒脉冲激光沉积法与液相外延生长薄膜的差异,为未来光电子及光子器件工程领域的材料制备提供了重要平台。
研究不足
该研究的局限性在于用于带隙预测的杂化泛函(HSE06)代码计算强度高,以及密度泛函理论(DFT)可能低估带隙的潜在问题。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用飞秒脉冲激光沉积法(fs-PLD)制备未掺杂和Yb3?离子掺杂的MoS?薄膜,并将其结构与光谱特性与液相外延法生长的未掺杂MoS?薄膜进行对比。
2:样品选择与数据来源:
通过拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱、X射线光电子能谱、原子力显微镜和透射电子显微镜技术进行结构表征分析。
3:实验设备与材料清单:
包括用于薄膜制备的fs-PLD设备、拉曼光谱仪、FTIR光谱仪、紫外-可见光谱仪、X射线光电子能谱仪、原子力显微镜和透射电子显微镜。
4:实验步骤与操作流程:
采用基于密度泛函理论(DFT)的CASTEP软件结合杂化泛函(HSE06)进行第一性原理计算,精确预测MoS?的电子结构与带隙。
5:数据分析方法:
使用532 nm激光源的开孔Z扫描技术研究非线性光学特性。
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