Wytwarzanie i charakteryzacja pojedynczych warstw siarczku molibdenu metodą CVD

Bartłomiej Stonio , A. Taube , Anna Łapińska , Michał Świniarski , Jarosław Judek , Piotr Firek , Jan Szmidt , Mariusz Zdrojek

Abstract

MA-p-2:Ze względu na swoje unikatowe właściwości elektryczne, optyczne i mechaniczne chalkogenidki metali przejściowych są obok grafenu najintensywniej badanymi kryształami dwuwymiarowymi [1]. Chalkogenidki to związki zbudowane z atomów metali oraz atomów siarki, selenu bądź telluru. Do tego typu związków należy wiele materiałów o różnych właściwościach. Wśród nich są materiały półprzewodnikowe np. MoS2, WS2, MoSe2, MoTe2, nadprzewodniki np. NbS2, NbSe2, czy izolatory topologiczne np. Bi2Se3, Bi2Te3. Kryształy chalkogenidków zbudowane są z pojedynczych warstw związanych ze sobą słabymi wiązaniami van der Waalsa. Obecność słabych wiązań van der Waalsa powoduje, że można otrzymywać pojedyncze warstwy tych materiałów, których ilość wpływa na właściwości elektronowe i optyczne materiału [1]. W przypadku chalkogenidków półprzewodnikowych determinuje to strukturę pasmową i właściwości elektronowe. Dla przykładu, kryształ objętościowy siarczku molibdenu ma skośną przerwę energetyczną o szerokości ok. 1.3eV, natomiast pojedyncza warstwa MoS2 ma prostą przerwę energetyczną o szerokości ok. 1.8eV. Obecność prostej przerwy energetycznej warunkuje możliwość zastosowania materiału w optoelektronice np. jako obszar aktywny tranzystorów czy fotodetektorów. Pierwszą metodą wytwarzania pojedynczych warstw chalkogenidków była mechaniczna eksfoliacja litych monokryształów i transfer warstw na odpowiednie podłoże. Możliwe jest w ten sposób uzyskanie na jednym podłożu warstw o różnej grubości – od pojedynczych warstw aż po cienkie folie o grubości ok. 100nm i więcej. Warstwy otrzymywane metodą mechanicznej eksfoliacji mają rozmiary rzędu pojedynczych mikrometrów lub mniej i są rozmieszczone przypadkowo na docelowych podłożach. Pojedyncze warstwy siarczku molibdenu można również otrzymać poprzez wzrost metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD, chemical vapour deposition). W przeciwieństwie do metody mechanicznej eksfoliacji, metodą CVD można wykonać warstwy o znacznie większej powierzchni o równie doskonałych parametrach optycznych i elektrycznych. W pracy przedstawiono wyniki wzrostu pojedynczych warstw siarczku molibdenu i ich charakteryzacji za pomocą mikroskopii optycznej, mikroskopii sił atomowych i spektroskopii Ramana.
Author Bartłomiej Stonio IMiO
Bartłomiej Stonio,,
- The Institute of Microelectronics and Optoelectronics
, A. Taube - Institute of Electron Technology (ITE)
A. Taube,,
-
, Anna Łapińska ZBS
Anna Łapińska,,
- Structural Research Division
, Michał Świniarski ZBS
Michał Świniarski,,
- Structural Research Division
, Jarosław Judek ZBS
Jarosław Judek,,
- Structural Research Division
, Piotr Firek IMiO
Piotr Firek,,
- The Institute of Microelectronics and Optoelectronics
, Jan Szmidt IMiO
Jan Szmidt,,
- The Institute of Microelectronics and Optoelectronics
, Mariusz Zdrojek ZBS
Mariusz Zdrojek,,
- Structural Research Division
Pages1-2
Publication size in sheets0.3
Book Wiśniowski Piotr (eds.): Materiały Konferencyjne: XII Konferencja Naukowa Technologia Elektronowa, ELTE '2016, vol. PenDrive, 2016, Katedra Elektroniki, Wydział Informatyki Elektroniki i Telekomunikacji Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, 226 p.
Keywords in Polishsiarczek molibdenu, CVD, kryształy dwuwymiarowe
Languagepl polski
Score (nominal)15
ScoreMinisterial score [Punktacja MNiSW] = 15.0, 27-03-2017, BookChapterMatConfByIndicator
Ministerial score (2013-2016) [Punktacja MNiSW (2013-2016)] = 15.0, 27-03-2017, BookChapterMatConfByIndicator
Citation count*0 (2018-06-14)
Cite
Share Share

Get link to the record
msginfo.png


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back