酸素欠損酸化物前駆体により媒介される高品質二硫化タングステン結晶の成長のための容易な戦略【JST・京大機械翻訳】

Miakota1 Denys I.; Unocic2 Raymond R.; Bertoldo3 Fabian; Ghimire1 Ganesh; Engberg1 Sara; Geohegan2 David; Thygesen3 Kristian S.; Canulescu1 Stela

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202218110355289 整理番号：22P0294012

酸素欠損酸化物前駆体により媒介される高品質二硫化タングステン結晶の成長のための容易な戦略【JST・京大機械翻訳】

A Facile Strategy for the Growth of High-Quality Tungsten Disulfide Crystals Mediated by Oxygen-Deficient Oxide Precursors

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発行年： 2022年02月23日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年02月23日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

化学蒸着(CVD)は,二硫化タングステン(WS_2)のような遷移金属ジカルコゲン化物の大規模合成の多目的経路として確立された。しかし,CVDプロセスの効率に及ぼす前駆体組成の役割は,ほとんど未知であり,まだ調査されていない。ここでは,酸化タングステン(WO_3-x)前駆体中の酸素含有量を調整する2段階プロセスでパルスレーザー蒸着(PLD)を採用し,前駆体膜中の酸素空孔の存在がWO_3-xからWS_2へのより容易な変換をもたらすことを実証した。ab initio密度汎関数理論(DFT)計算と実験に基づく共同研究を用いて,WO_3-x中の酸素空孔が硫黄原子が格子に入るニッチとして役立ち,WS_2結晶の効率的な成長を促進する可能性があることを明らかにした。前駆体化学量論のみを調節することにより,WS_2の光ルミネセンス発光は大幅に増強され,WS_2ドメインのサイズは著しく増加した。原子分解能走査透過電子顕微鏡(STEM)は,タングステン空孔がモノおよび二分子層WS_2における支配的な固有欠陥であることを明らかにした。さらに,著者らのデータは,二層WS_2の結晶粒界がAA′とAB配向結晶のコアレッセンスに現れ,一方,ターボスタティックモーラ’eパターンが底部と底層の間の明確な結晶粒界の形成を起すことを明らかにした。原子分解能画像は,複雑な結晶粒界の競合効果による二層WS_2の局所歪蓄積を示した。本研究は,TMDの横方向成長を制御するために前駆体組成を調整する手段を提供し,一方,二層WS_2における結晶粒界の形成に対する異なる経路への洞察を明らかにした。【JST・京大機械翻訳】

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, , , , 【Automatic Indexing@JST】

気相めっき , 金属薄膜 , 金属酸化物及び金属カルコゲン化物の結晶構造 , その他の無機化合物の薄膜

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