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ACS Appl. Mater. Interfaces:晶圆级MoS2/石墨烯异质结的外延生长及其在
出处:低维 昂维  录入日期:2020-09-11  点击数:106

  近来,范德华异质结吸引了越来越多的研究关注。这些杂化纳米结构可以通过外延生长实现,这为所需晶体相和范德华层之间界面的可控合成提供了一种有希望的方法。

 


  有鉴于此,近日,韩国延世大学Jong-Hyun Ahn教授和意大利技术研究院Camilla Coletti教授(共同通讯作者)等合作报道了在大面积石墨烯上外延生长MoS2薄膜。有趣的是,随着CVD反应器中氢气增加,在石墨烯上生长的MoS2的晶粒尺寸增加,而在SiO2上生长的MoS2的晶粒尺寸减小。此外,要获得相同的质量,在石墨烯上生长MoS2所需的生长温度(400 ℃)要比在SiO2上(500 ℃)低得多。随后,对在透明平台上外延生长的MoS2/石墨烯异质结进行了研究,以探索其光敏特性,并发现在整个晶圆上制备的光电探测器(PD)像素中,具有反向光响应和高度均匀的光响应率。当暴露于各种波长的可见光时,MoS2/石墨烯异质结表现出超高的光响应率(4.3×104 A W-1),证实了具有干净界面的高质量MoS2/石墨烯异质结的生长。

 


  图1. 大面积MoS2/石墨烯异质结。

 


  图2. 生长在石墨烯上的MoS2的晶粒尺寸演变。

 


  图3. 石墨烯质量的依赖性以及MoS2晶粒尺寸上的缺陷密度。

 


  图4. 基于MoS2/石墨烯的晶圆级,透明光电探测器。
  文献信息:
  Epitaxial Growth of Wafer-scale Molybdenum Disulfide/Graphene Heterostructures by Metalorganic Vapor-phase Epitaxy and Its Application to Photodetectors
  (ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, DOI:10.1021/acsami.0c12894)

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