VLS和VSS生长机制调控的单层TMD中的反向掺杂分布

掺杂是改善过渡金属二硫族化合物(TMD)单层薄膜性能的重要方法.然而,现有的研究大多集中在掺杂能力上,对掺杂分布的研究还处于起步阶段.近年来,基于旋涂化学气相沉积法研究了掺杂原子空间掺杂分布的差异.这些掺杂的TMD大多是通过气-液-固(VLS)生长机制生长的.采用气-固-固(VSS)生长机制生长的TMD尚未被用来深入研究掺杂分布.本文采用Na_(2)WO_(4),NaVO_(3),NaOH(Na-Pre),(NH_(4))_(2)WO_(4),NH_(4)VO_(3)(NH_(4)-Pre)等前驱体合成V–WS_(2).观察到中心和边缘区域完全相反的掺杂分布.还观察到浓度变化较大的界面的出现.通过透射电子显微镜精确地表征了掺杂原子的空间浓度.根据密度泛函理论的计算结果,掺杂分布的差异是由初始态引起的,这与VLS和VSS的生长机制有关.这项工作为控制掺杂原子的分布提供了一种新的方法,对掺杂TMD在微电子和纳米电子器件中的应用具有重要意义.