Toward Perfect PtTe2 and PdTe2 Surfaces with Ion Bombardment and Annealing Treatment
通過離子轟擊和退火處理實現過渡金屬二硫化物的完美表面
W.-H. Chen, N. Kawakami, J.-W. Hsueh, L.-H. Kuo, J.-Y Chen, T.-W. Liao, C.-N. Kuo, C.-S. Lue, Y.-L. Lai, Y.-J. Hsu, D.-H. Lien, C. Hu, J.-P. Chou*, M.-F. Luo*, C.-L. Lin*
2023/05/16
層狀過渡金屬二硫族化物是一種常見的二維材料，擁有多種獨特的物理特性，因此在電子元件和光電元件的應用領域引起了廣泛的關注。然而，由於材料表面的缺陷問題，使用過渡金屬二硫族化物製造的元件往往無法達到預期的性能。近期的研究主要集中在如何調節生長條件以降低缺陷密度，但實現無缺陷表面仍然具有挑戰性。本研究展示了一種後合成方法，能夠減少層狀過渡金屬二硫族化物表面的缺陷。該方法包括兩個階段的處理步驟：氬離子轟擊和退火。透過密度泛函理論的模擬，我們解釋了這種方法的機制，其中包括通過氬離子轟擊產生的粗糙表面以及後續退火過程中Pt（Pd）和Te原子的擴散。通過這種方法，我們成功地顯著減少了PtTe2和PdTe2表面上的主要缺陷——Te空缺。Te空缺大幅減少了99％，使得缺陷密度降至小於1.0×1010 cm-2的水平。這種令人驚豔的效果是單獨使用退火處理所無法實現。本研究提出了一種實用的後合成方法，可用於製備接近無缺陷的層狀過渡金屬二硫族化物表面，並且未來有機會在基礎研究和功能性元件方面得到應用。
本研究使用BL09A2光束線。
研究動態
