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脉冲激光诱导合成一步法制备厘米级掺杂多层MoS?薄膜
摘要: 近期,二维二硫化钼(MoS2)因其在电子学、光学、储能和催化领域的应用潜力备受关注。通过对MoS2进行n型或p型掺杂可改善薄膜性能,从而拓展其应用范围。然而,实现大面积MoS2薄膜的快速制备及有效掺杂仍具挑战性。本研究报道了一种名为脉冲激光诱导合成(PLIS)的一步生长法,该方法能解决上述难题,可在基底上直接选择性地在5-10分钟内快速制备厘米级MoS2薄膜。通过所述贵金属(金、铂、钯)原位掺杂工艺,可实现最长1.412厘米的连续薄膜制备,并将MoS2转化为p型半导体,该结果与基于第一性原理计算获得的数据一致。扫描透射电镜(STEM)图像显示掺杂MoS2薄膜中存在表面改性和阳离子取代现象。进一步加工的掺杂MoS2薄膜制成了开关比达10^5的p型场效应晶体管。值得注意的是,该技术可适配其他过渡金属硫族化合物(TMDCs)并采用多种掺杂元素,为TMDC薄膜的大规模生产和大面积掺杂提供了创新方法。
关键词: 过渡金属二硫化物、二硫化钼、场效应晶体管、掺杂、脉冲激光诱导合成
更新于2025-09-23 15:21:01
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层状MoS?缺陷驱动的原位合成等离激元金纳米晶体可视化平面尺寸与界面多样性
摘要: 当前缺陷理论对宽带研究进展具有重要指导意义,但缺陷状态的识别仍具挑战性。本研究采用HAuCl4试剂指示剂,实现了MoS2缺陷类型、密度及暴露状态的可视化鉴别。钼终端缺陷会自发还原[AuCl4]-阴离子并解离氧化钼物种,促使MoS2边缘引导金纳米晶体(NCs)的外延分支生长,随后在其平面缺陷处发生连续生长。LaMer生长过程中的尺寸演化与Au/MoS2纳米种子的平面聚集生长共同导致异质结构上金原子层的占据,最终形成具有局域表面等离子体共振特性的核壳杂化体。通过系统分析金纳米结构在半导体MoS2基底上的等离子体特性差异,我们深入揭示了该作用机制?;诘壤胱犹迨侗鸺际?,MoS2的缺陷相关尺寸特征与界面多样性获得了丰富的可视化信息。这种等离子体半导体异质结构可调的形貌特征与协同光学特性,通过层状MoS2固有的边缘和平面缺陷展现出广阔应用前景。
关键词: 异质结构、金纳米晶体、缺陷、二硫化钼、等离子体
更新于2025-09-23 15:21:01
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高响应度可见光盲Pd/Al2O3/MoS2/ITO MISM紫外光电探测器
摘要: 本文提出并分析了一种Pd/Al2O3/MoS2/ITO MISM紫外光电探测器结构。在308nm波长、1V偏压和13.6μW/cm2光照强度条件下,该探测器的响应度为488 A/W,比探测率为8.22×1013 Jones,外量子效率(EQE)达到1.9×10?%。因此,所提出的MISM光电探测器器件相比其他紫外探测器具有显著的性能提升。
关键词: 二硫化钼(MoS2)、响应度、光电探测器、X射线衍射(XRD)
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2019器件研究会议(DRC) - 美国密歇根州安娜堡(2019.6.23-2019.6.26)] 2019年器件研究会议(DRC) - 基于MOVPE-MoS?的高响应度柔性光电探测器
摘要: 我们展示了基于金属有机气相外延法(MOVPE)生长的二硫化钼(MoS2)的柔性光电探测器。这些光电器件具有高达83分贝的宽动态范围,且在低偏压下可实现高达550安培/瓦的高响应度,这种可扩展的制备方案使其成为医疗领域未来光学传感器的理想选择——该领域对柔性电子器件有着强烈需求。晶圆级规模的MOVPE-MoS2材料对于制备高电流开关比(达六个数量级)的MoS2场效应晶体管也具有重要意义,结合标准接触式光刻技术可制造大规模柔性集成电路。
关键词: 二维材料、二硫化钼、金属有机气相外延、光电探测器、柔性电子学
更新于2025-09-23 15:21:01
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二硫化钨和二硫化钼量子点的合成及其应用
摘要: 二硫化钨(WS2)和二硫化钼(MoS2)量子点(QDs)具有迷人的光学、电子和机械性能,在相关应用领域展现出广阔前景。其带隙能量、光致发光特性及电化学性质与尺寸、形貌、维度、晶相和结构密切相关。本综述首先介绍了WS2和MoS2量子点的晶相与结构,随后总结了它们的物理化学合成方法以及在发光器件(LEDs)、超级电容器等领域的应用。此外,基于当前发展现状,还探讨了不同合成策略的优缺点及这些前沿领域面临的挑战。
关键词: 合成方法、应用、量子点、二硫化钼、二硫化钨
更新于2025-09-23 15:21:01
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激光表面熔凝对SiC和MoS2增强Al-4.5Cu复合材料表面完整性的影响
摘要: 采用搅拌铸造法以Al?4.5Cu合金为基体制备了两种复合材料。一种添加10 wt.% SiC和2 wt.% MoS2作为增强相,另一种添加10 wt.% SiC和4 wt.% MoS2。通过CO2激光束对试样表面进行重熔处理,旨在研究激光表面熔凝(LSM)的影响。分析了激光熔凝表面的形貌、显微硬度、耐蚀性和耐磨性,并与铸态表面整体性能进行对比。研究表明:LSM处理后各试样的显微硬度和耐磨性均显著提升;熔凝表面孔隙率低且耐蚀性优异。因此,LSM可有效改善铝基复合材料的表面完整性。但存在获得最佳表面完整性的最优激光比能值(本研究中约为38 J/m2)。
关键词: 显微硬度、铝基复合材料、激光表面熔覆、耐蚀性、二硫化钼、碳化硅
更新于2025-09-23 15:21:01
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使用高结晶度ZnFe2O4/MoS2纳米复合材料实现高效白光LED驱动的光催化制氢
摘要: 从能源?;慕嵌壤纯?,设计高效的光催化制氢系统极为重要??悸堑浇缑娴绯⌒в徒峁固匦裕呓峋б熘式峁勾呋烈驯恢な涤兄谔嵘涔獯呋饣钚?。本研究通过水热法制备了一种由ZnFe2O4纳米砖锚定在二维二硫化钼(MoS2)纳米片上的高结晶异质结(即ZnFe2O4/MoS2)。优化后的ZnFe2O4/MoS2光催化剂(ZnFe2O4含量为7.5 wt%)展现出高达142.1 mmol h?1 g?1的产氢速率,在相同条件下是原始ZnFe2O4的10.3倍。光电化学结果表明,ZnFe2O4/MoS2异质结显著抑制了电子-空穴复合并促进了高效电荷转移。随后,我们探讨了白光LED照射下该体系可能存在的Z型光催化产氢机制。此外,还研究了助催化剂对ZnFe2O4/MoS2异质结构光催化产氢的影响。本工作展示了将一维或零维结构与二维纳米片进行简化耦合以提升光催化产氢活性的方法,并证实MoS2可作为无贵金属光催化剂的可行替代材料。
关键词: 光催化产氢、层状材料、二硫化钼、光催化剂、异质结
更新于2025-09-23 15:21:01
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具有增强析氢光电流催化活性的二硫化钼/银/p型硅纳米线异质结构
摘要: 合适的半导体及其与催化剂的高效耦合对析氢反应(HER)至关重要。本文通过简单的两步法构建了三元异质结构MoS2/Ag/p型硅纳米线(SiNWs)阵列光阴极:先通过电偶置换法使Ag在SiNWs上自还原,再通过直接热分解负载MoS2。在Si与MoS2之间引入Ag界面层以促进电荷转移并抑制光生电子-空穴对的复合。MoS2/Ag/SiNWs在-1.0 VRHE下表现出62 mV的起始电位和50 mA cm?2的光电流密度,且具有良好的稳定性。此外,该材料每分钟可产生325.9 mL氢气。MoS2/Ag/SiNWs优异的HER催化活性源于Ag层改善了固-固界面的电荷传输,使更多电子从SiNWs流向MoS2,从而有效分离光电子和空穴。这项工作展示了新型异质结构在稳健高效光电化学析氢中的潜力。
关键词: 异质结构、二硫化钼、析氢反应、银层、P型硅线阵列
更新于2025-09-23 15:21:01
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制备钴掺杂氧化铟/二硫化钼三元纳米复合材料用于一氧化碳气体传感
摘要: 本文展示了一种基于钴(Co)掺杂氧化铟(In2O3)纳米颗粒/二硫化钼(MoS2)纳米花纳米复合材料的高性能一氧化碳(CO)气体传感器。采用共沉淀法合成了Co-In2O3纳米颗粒,并通过一步水热法制备了花状MoS2。利用逐层自组装技术在带有叉指电极的环氧树脂基底上制备了Co-In2O3/MoS2薄膜传感器。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、能量色散光谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)全面分析了样品的形貌、微观结构和元素组成。在室温下通过暴露于不同浓度CO气体,系统研究了Co-In2O3/MoS2薄膜传感器的CO传感特性。该传感器表现出高灵敏度、快速响应/恢复速度、优异的重复性和稳定的长期稳定性。结合气敏实验与第一性原理密度泛函理论(DFT)模拟进一步探究了CO传感机制,发现Co2+离子掺杂以及Co-In2O3与MoS2界面形成的异质结是实现高性能CO检测的关键因素。
关键词: 一氧化碳气体传感器、逐层自组装、二硫化钼、第一性原理理论、钴掺杂氧化铟
更新于2025-09-23 15:21:01
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单层MoS?在SrTiO?单晶衬底上的外延生长及其在纳米电子学中的应用
摘要: 在SiO2等非晶基底上生长的单层二硫化钼(MoS2)晶体呈随机取向。然而当MoS2生长在晶体基底上时,其晶体形貌与取向也会受到与基底外延相互作用的影响。本文展示了化学气相沉积法在三种不同晶面终止的单晶钛酸锶(SrTiO3)基底上生长MoS2的结果:在SrTiO3(111)面上,单层MoS2晶体形成具有两种主要取向的等边三角形,其<21?1?0>型方向(即硫端边缘方向)与基底<11?0>型方向对齐,这种排列可实现七个MoS2晶胞与四个SrTiO3晶胞近乎完美的共格外延;在SrTiO3(110)面上,MoS2晶体倾向于使其边缘与基底的<11?0>和<11?2?>方向对齐——这两个方向都能提供有利的共格晶格匹配,从而导致晶体形变并产生光致发光可检测的附加应变;当三角形MoS2晶体生长在SrTiO3(001)面上时,其边缘同样优先与基底的<11?0>方向对齐。若将界面范德华(vdW)键合强度与晶格最大匹配度相关联,这些现象就能得到合理解释。因此本文关键发现是:MoS2与SrTiO3基底间的vdW相互作用通过外延关系决定了支撑晶体的形貌与取向??煽氐木迦∠蚴沟迷诙嗪诵纬晌坏闾跫氯阅苌ご竺婊齅oS2薄片,从而最小化晶界数量并优化材料电子特性(如电荷迁移率),这对单层MoS2在下一代纳米电子器件中的应用至关重要。
关键词: 拉曼光谱、范德华外延、扫描隧道显微镜、钛酸锶、二维材料、化学气相沉积、二硫化钼、光致发光光谱
更新于2025-09-23 15:21:01