Switching Mechanism in Single-Layer Molybdenum Disulfide Transistors: an Insight into Current Flow across Schottky Barriers
在这篇文章中，我们研究了单层二硫化钼（MoS 2）晶体的金属接触特性，揭示了MoS 2晶体管开关机制的本质。在研究晶体管行为的接触长度的变化，我们发现，金属/二硫化钼结的接触电阻率是由接触面积，而不是接触宽度。对于金属（Ti）接触的单层MoS 2，在导通状态下，最小的栅相关传输长度约为0.63 μm。这些结果表明，MoS 2晶体管是肖特基势垒晶体管，其中通/断状态通过调整接触处的肖特基势垒来切换。源极和漏极势垒的有效势垒高度主要分别由栅极和漏极偏置控制。讨论了短沟道器件的漏致势垒窄化效应，在沟道长度限制下，该效应可以减小MoS_2肖特基势垒晶体管接触电阻大的影响。
2013-12-19 cond-mat.mes-hall
Resonant Raman and photoluminescence spectra of suspended molybdenum disulfide
拉曼和光致发光（PL）的测量进行悬浮和支持二硫化钼多达6个三层（TL）。悬浮的和支撑的MoS2的介电环境的差异不会导致PL或拉曼光谱的大的差异。除了1TL MoS2外，大多数PL强度的明显差异可以用干涉效应来解释。悬浮态和负载态MoS2的拉曼峰位置相差不大。相对强度，另一方面，显示悬浮和支持的样品之间的一些差异。特别地，层间振动模式在与C激子共振附近增强，呼吸模式变得相对较强。在暂停的6TL MoS2中可解析多达4种呼吸模式。
2015-11-04 cond-mat.mes-hall
Hopping Transport through Defect-induced Localized States in Molybdenum Disulfide
二硫化钼是一种新型的二维半导体材料，在电子和光电子器件方面具有潜在的应用前景。然而，背栅器件中电荷传输的性质仍然难以捉摸，因为它们显示出比理论计算和原生n型掺杂低得多的迁移率。在这里，我们报告输运研究在少层二硫化钼，连同透射电子显微镜和密度泛函理论。我们提供了直接的证据，硫空位存在于二硫化钼，引入本地化的施主态内的带隙。在低载流子密度下，输运在高温下表现出最近邻跳跃，在低温下表现出变程跳跃，这可以很好地用Mott公式解释。我们认为，低载流子密度的运输占主导地位的跳跃通过这些本地化的间隙状态。我们的研究揭示了短程表面缺陷在定制二硫化钼的性能和器件应用中的重要作用。
2013-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast and spatially resolved studies of charge carriers in atomically-thin molybdenum disulfide
原子薄的二硫化钼是一种新型纳米材料，在电子学和光子学领域具有潜在的应用。载流子动力学在决定其电子和光学性质方面起着至关重要的作用。我们报告的空间和时间分辨泵探测研究的载流子在原子级薄二硫化钼样品制造的机械剥离。载流子注入带间吸收的390 nm的泵浦脉冲和检测通过测量差分反射的时间延迟和空间扫描的探测脉冲，被调谐到激子跃迁。推导了影响载流子动力学的几个参数，包括载流子寿命、扩散系数、扩散长度和迁移率。
2012-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
$π$-Radical Formation by Pyrrolic H Abstraction of Phthalocyanine Molecules on Molybdenum Disulfide
为了使分子自由基稳定，环境需要是惰性的。此外，当未成对电子被置于扩展轨道时，它不太可能发生化学反应。在这里，我们使用扫描隧道显微镜的尖端提取的吡咯氢原子从酞菁（H2 Pc）沉积在一个单一的二硫化钼（MoS 2）层的Au（111）。我们成功的解离反应电流诱导的三能级波动反映了在吡咯中心的剩余的H原子的不等价位置。Tunneling光谱揭示了两个狭窄的共振内的半导体能隙的MoS 2与其空间范围类似的最高占据分子轨道（HOMO）的H2 Pc。通过比较简单的密度泛函计算的孤立分子，我们表明，这些对应于一个单一的占领的库仑分裂的最高分子轨道的HPc。我们的结论是，悬挂$σ$键断裂后的N-H键由离域HOMO的电子填充。HOMO的扩展性质与MoS 2层的惰性性质一起有利于这种自由基状态的稳定。
2019-05-31 cond-mat.mes-hall
Quantum-dot-like states in molybdenum disulfide nanostructures due to the interplay of local surface wrinkling, strain, and dielectric confinement
原子级薄过渡金属二硫属化合物的量子光发射的观测为这些材料系统的应用开辟了新的领域。相应的激发电荷载流子本地化已被链接到缺陷和应变，而开放的问题仍然关于微观起源。我们表明，这些材料的抗弯刚度导致的二维层的弯曲。由此产生的应变场有利于强大的载流子本地化，由于其显着的影响带隙。此外，我们认为载流子限制由于局部变化的介电环境，并表明这两种效应有助于修改电子状态和光学性质。的表面微扰，应变引起的限制，和局部的介电环境的变化的相互作用被证明为纳米气泡的例子，形成时，单层沉积在基板或其他二维材料。
2019-02-13 cond-mat.mes-hall
Towards Intrinsic Charge Transport in Monolayer Molybdenum Disulfide by Defect and Interface Engineering
二硫化钼被认为是一种在电子和光电子器件应用中最有前途的二维半导体材料。到目前为止，单层二硫化钼中的电荷输运是由外部因素，如带电杂质，结构缺陷和陷阱，导致迁移率远低于本征极限。在这里，我们开发了一种简单的低温硫醇化学来修复硫空位并改善界面，从而显著减少带电杂质和陷阱。室温下背栅单层二硫化钼场效应晶体管的迁移率大于80 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1）。此外，我们开发了一个理论模型，以定量提取控制晶体管性能的关键微观量，包括带电杂质，短程缺陷和陷阱的密度。我们的实验和理论研究相结合，提供了一个明确的路径，本征电荷输运在二维dichalcogenides为未来的高性能器件的应用。
2014-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductivity of molybdenum disulfide nanotube from molecular dynamics simulations
单层二硫化钼（SLMoS 2）是一种具有本征带隙和高电子迁移率的半导体材料，由于其独特的电学、光学、力学和热学性质而受到人们的广泛关注。近年来，人们对SLMoS 2的导热性能进行了广泛的研究，但对二硫化钼纳米管（MoS 2NT）的研究较少。本文研究了温度、尺寸和应变对MoS 2NT热导率的综合影响。在锯齿形纳米管的热导率中发现了手征性相关的应变效应，其中声子群速度可以被应变显著降低。结果表明，在200 ~ 400 K范围内，热导率与温度呈~T-1关系，在10 ~ 320 nm范围内，热导率与长度呈~L \b{eta}关系。这项工作不仅提供了可行的策略来调节MoS 2NT的热导率，但也提供了有用的见解的基本机制，管理的热导率，这可用于在光学，电子和热电器件的低维材料的热管理。导论.
2019-06-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Ultrafast photocarrier recombination dynamics in black phosphorus-molybdenum disulfide (BP/MoS2) heterostructure
由二维材料构成的范德华异质结构由于其独特的性质和潜在的应用前景而引起了人们的极大兴趣。虽然早期的努力已经推进了对二维异质结构中超快跨层电荷转移过程的理解，但界面光生载流子复合的机制在很大程度上仍然不清楚。在这里，我们研究了由黑磷（BP）和二硫化钼（MoS 2）组成的异质结构，具有II型带对齐。有趣的是，发现MoS 2中的光生电子（从BP转移）表现出约5 ps的超快寿命，显著短于构成材料的超快寿命。通过与BP中光激发空穴的弛豫相印证，揭示了超快时间常数是有效朗之万复合的结果，其中BP的高空穴迁移率促进了大的复合系数（约2 × 10 ^-10 m^2/s）。此外，宽带瞬态吸收光谱证实，转移到二硫化钼的热电子分布在一个广泛的能量范围内的超快热化。层间朗之万复合的速率被发现表现出没有能级依赖性。我们的研究结果提供了必要的见解II型二维异质结的基本光物理，也提供了有用的指导方针，定制的光载流子寿命的BP高速光敏器件。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall
Ultrafast Response of Monolayer Molybdenum Disulfide (MoS2) Photodetectors
单原子层过渡金属二硫属化物在可见光到近红外波长范围内表现出的强的光发射和吸收使它们对于光电应用具有吸引力。在这项工作中，使用双脉冲光电压相关技术，我们表明，单层二硫化钼光电探测器可以有本征响应时间短至3 ps，这意味着光电探测带宽宽至300 GHz。快速的光电探测器响应是这种材料中短的电子-空穴和激子寿命的结果。在大多数二维金属二硫属化物中，光激发载流子的散射由非辐射过程主导，其中最显著的是俄歇散射。快速的响应时间，以及这些器件的易于制造性，使它们对于低成本超快光通信链路很有意义。
2015-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Grains and grain boundaries in highly crystalline monolayer molybdenum disulfide
单层二硫化钼是一种新型的二维直接带隙半导体材料，其大面积合成的最新进展为在原子级薄电子器件中的应用铺平了道路。然而，人们对这种材料的微观结构知之甚少。在这里，我们已经改进了化学气相沉积合成生长高度结晶的单层二硫化钼岛的大小高达120微米的光学和电学性能相当或优于剥离的样品。使用透射电子显微镜，我们关联的晶格取向，边缘形态，和结晶度与岛的形状，以证明三角形的岛屿是单晶。晶体合并形成多面倾斜和镜像边界，这些边界由8元和4元环线缝合在一起。密度泛函理论揭示了由这些8-4缺陷产生的局域化的中间带隙态。我们发现，镜像边界引起强烈的光致发光猝灭，而倾斜边界引起强烈的增强。相比之下，边界仅略微增加所测量的面内电导率。
2013-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmon modes of bilayer molybdenum disulfide: A density functional study
采用密度泛函理论和无规相近似研究了双层二硫化钼（MoS $_2$）的集体电子激发.使用{ \it ab initio}为基础的模型，涉及材料现实的物理性质的多体介电函数和电子能量损失谱计算。发现双层MoS $_2$系统的电子能量损失函数对电子或空穴掺杂都很敏感，这是由于Kohn-Sham能带色散在零费米能级以上和以下的能量不对称的缘故.三个等离子体激元模式的预测。一种阻尼高能模式，一种光学模式（同相模式），其中等离子体激元色散在源自低能电子散射的长波长极限中表现出$\sqrt q $，最后是一种高度阻尼的声学模式（异相模式）。
2017-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Spectroscopy of Atomic Defects in Molybdenum Disulfide under Ambient Conditions
University of California Merced（加州大学默塞德分校）
研究在常温下利用导电原子力显微镜对钼硫化物中单个缺陷进行电子光谱实验，分析缺陷的局部导电性和微分电导，区分n型和p型金属替代及氧替代缺陷。
2026-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Signatures of Polytypism in Molybdenum Disulfide
由于堆叠顺序敏感地影响分层材料的各种物理性能，因此准确确定堆叠顺序对于研究这些材料的基本性能以及器件应用非常重要。由于2 H-二硫化钼（MoS 2）在自然界中最常见，因此迄今为止大多数研究都集中在2 H-MoS 2上。然而，我们发现，2 H，3R，和混合堆叠序列存在于从天然辉沸石晶体剥离的少层二硫化钼。通过HR-TEM测量证实了晶体结构。用3种不同的激发能研究了不同多型体的喇曼特征，这3种激发能分别与A和C激子非共振和共振。低频呼吸和剪切模式显示出明显的差异，而每一个多型的高频层内模式显示出很小的差异。对于在1.96和2.81 eV的共振激发，观察到不同的功能，使确定的堆叠顺序。
2016-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Contact Research Strategy for Emerging Molybdenum Disulfide and Other Two-Dimensional Field-effect Transistors
近年来，过渡金属二硫属化合物（TMD）的二维层状半导体结构得到了广泛的分离、合成和表征。许多2D材料由于其高迁移率和表现出的带隙而被确定为未来薄膜技术的沟道材料的潜在候选者。虽然许多TMD场效应晶体管（FET）已经被广泛展示，并取得了重大进展，以清楚地了解器件物理，在金属/半导体界面的大接触电阻仍然是一个挑战。从二维器件研究的角度来看，如何最大限度地减小肖特基势垒对接触的影响，从而降低二维材料上金属的接触电阻，是该领域进一步发展的关键。在这里，我们提出了一个审查的接触研究二硫化钼和其他TMD场效应晶体管的基本理解的金属-半导体界面上的二维材料。一个明确的二维半导体材料的接触研究策略，为未来的高性能二维场效应晶体管与积极规模化的尺寸。
2014-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanisms of photoconductivity in atomically thin MoS2
原子薄的过渡金属二硫属化合物已经成为灵敏的光电探测器的有前途的候选者。在这里，我们报告了偏置的单层和双层二硫化钼场效应晶体管的光电导研究。我们确定光伏和光电导效应，这两个都表现出很强的光增益。光伏效应被描述为由于电荷从通道转移到附近的分子（包括SiO2表面结合水）而导致的晶体管阈值电压的偏移。光电导效应归因于二硫化钼自身带尾态中载流子的捕获。一个简单的模型，再现我们的实验观察，如依赖于入射光功率和门电压。我们的研究结果提供了原子薄二硫化钼光电探测器的设计和工程策略，我们预计，结果是推广到其他过渡金属dichalcogenides以及。
2014-10-11 cond-mat.mes-hall
Spin-Polarized Tunneling through Chemical Vapor Deposited Multilayer Molybdenum Disulfide
二维（2D）半导体二硫化钼（MoS 2）因其优异的电学、光学、自旋和谷相关性质而受到广泛关注。在这里，我们报告的自旋极化隧道通过化学气相沉积（CVD）多层二硫化钼（~7 nm）在室温下在垂直制造的自旋阀器件。在300 - 75 K的测量温度范围内，观察到0.5 - 2%的隧道磁电阻（TMR），对应于5 - 10%的自旋极化。对理想结的第一性原理计算得到了高达8%的隧道磁阻和26%的自旋极化。在不同温度和偏压下的详细测量和密度泛函理论计算提供了有关垂直多层MoS 2自旋阀器件中自旋输运机制的信息。这些发现为探索2D半导体中的自旋功能和理解控制其性能的基本现象提供了一个平台。
2018-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multiwall nanotubes of molybdenum disulfide as optical resonators
我们研究了由几十个单层组成的MoS $_2$纳米管（NT）的光学性质。我们揭示了强峰的显微光致发光（$μ$ -PL）光谱检测时，沿NT轴偏振的光。我们开发了一个模型，描述的光学性质的纳米管作为光学谐振器，支持量子化的耳语画廊模式内NT壁。在$μ$ -PL中的共振的实验观察允许人们使用它们作为估计壁宽度的非接触方法。我们的研究结果开辟了一条道路，使用这种NTs作为偏振敏感组件的纳米光子器件。
2018-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley- and spin-switch effects in molybdenum disulfide superconducting spin valve
提出了一种空穴掺杂二硫化钼（MoS $_2$）超导自旋阀（F/S/F）混合结构，在铁磁（F）区具有一定的化学势范围，所有入射波的Andreev反射过程都被抑制，而右F区的交叉电导主要取决于两个F区的磁化结构.使用散射形式主义，我们发现，运输是介导的纯粹的弹性电子共隧穿（CT）过程中的一个平行的配置和改变的纯交叉Andreev反射（CAR）过程中的低能量制度，没有固定的一个独特的参数，通过反转的磁化方向在正确的F区域。这表明完美的弹性CT和完美的CAR过程之间的谷和自旋开关效应，并使非局部电荷电流是完全谷和自旋极化的右F区域内的极化的类型可以改变通过反转的磁化方向在右F区域。我们进一步证明了强自旋-轨道相互作用$λ$的存在和一个额外的拓扑项（$β$）的哈密顿量的MoS $_2$的CT和CAR过程的电荷电导的增强，并使它们存在于长的超导区域的长度。此外，我们还发现，在低温下，高掺杂超导区长度较短的结构的热导率与温度呈线性关系，而在高温下，热导率呈指数增长。特别地，我们证明了F区的热导率与交换场强度（$h$）的关系在$h<λ$处显示出最大值，随着温度的升高，该值向更大的交换场移动。
2014-10-07 cond-mat.mes-hall
Grain boundary-mediated nanopores in molybdenum disulfide grown by chemical vapor deposition
二硫化钼（MoS2）是二维（2D）材料家族中特别有趣的成员，因为它具有半导体和可调的电子特性。目前，获得高质量工业规模数量的2D材料的最可靠方法是化学气相沉积（CVD），其产生多晶样品。由于晶界（GB）是CVD生长的2D材料内的本征缺陷线，因此它们的原子结构至关重要。在这里，通过对微米长的GB的原子尺度分析，我们表明，在二维二硫化钼共价结合的边界往往被纳米孔装饰。当不同取向的MoS2晶粒在生长过程中合并时，会出现这种边界，而晶粒的重叠导致与双层区域的边界。我们的研究结果表明，纳米孔的形成与应力释放的高浓度的位错核心在晶界的区域，和层间相互作用导致内在的波纹重叠区域。这为控制大规模MoS 2样品的制造提供了见解，这些样品具有应用所需的结构特性。
2016-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
One-dimensional van der Waals heterojunction diode
The University of Tokyo（东京大学）；Osaka University（大阪大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
该研究通过构建一维范德华异质结纳米管，实现了半导体-绝缘体-半导体异质结的整流效应。
2020-12-06 cond-mat.mes-hall
Statistical Study of Deep Sub-Micron Dual-Gated Field-Effect Transistors on Monolayer CVD Molybdenum Disulfide Films
具有1.8 eV直接带隙的单层二硫化钼（MoS 2）是一种有前途的二维材料，在下一代纳米电子应用中有可能超过石墨烯。本文采用化学气相沉积（CVD）方法在Si/SiO_2衬底上制备单层MoS_2薄膜，并对基于双栅MoS_2场效应晶体管的器件性能进行了全面的研究。超过100个设备进行了研究，以获得在CVD二硫化钼的设备性能的统计描述。我们检查和缩小规模的晶体管的沟道长度为100 nm，并实现了创纪录的高漏电流62.5 mA/mm的CVD单层二硫化钼膜以往报道。我们进一步提取了低功函数金属Ti在单层CVD MoS 2上的本征接触电阻，其期望值为175 Ω.mm，通过适当的选通可以显著降低到10 Ω.mm。最后，得到了不同沟道长度下载流子的场效应迁移率（μFE）。考虑到接触电阻的影响，单层CVD MoS 2薄膜的平均和最大本征μFE分别为13.0和21.6 cm 2/Vs。
2013-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct Covalent Chemical Functionalization of Unmodified Two-Dimensional Molybdenum Disulfide
二维半导体过渡金属二硫属化物（TMDC）如二硫化钼（MoS 2）由于其独特的电子、化学和光学性质而产生显著的兴奋。共价化学官能化代表了用于调节TMDC的性质以用于许多应用的关键工具。然而，迄今为止，半导体TMDC的化学惰性阻碍了这些材料的稳健化学官能化。先前的报道要求苛刻的化学处理或在共价连接之前将TMDC转化成金属相。在这里，我们证明了直接共价官能化的未改性的半导体MoS 2使用芳基重氮盐，而无需任何预处理的基面。我们的方法保留了MoS 2的半导体性质，导致共价C-S键，适用于来自一系列不同合成方法的MoS 2，并使一系列不同的官能团能够直接连接到MoS 2表面。使用密度泛函理论计算，包括范德华相互作用和原子尺度的扫描探针显微镜的研究，我们证明了一种新的反应机制，其中合作的相互作用，使功能化沿二硫化钼基面传播。进一步利用采用不同芳基重氮盐家族的这种共价化学的灵活性来将活性蛋白质束缚到MoS 2，这表明了未来的生物学应用，并证明了其作为用于增强半导体TMDC的效用的通用且强大的化学平台的用途
2018-02-27 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Low-Frequency 1/f Noise in Molybdenum Disulfide Transistors
我们报告的低频（1/f，其中f是频率）的噪声测量结果在二硫化钼场效应晶体管揭示的相对贡献的二硫化钼沟道和Ti/Au接触的整体噪声水平。1/f噪声的调查进行制造和老化晶体管。已经确定，载流子数波动的McWhorter模型很好地描述了MoS 2晶体管中的1/f噪声，与石墨烯器件中观察到的噪声相反。从二硫化钼晶体管的1/f噪声数据中提取的陷阱密度，对于制造和老化的器件，分别为1.5 x 10^19 eV-1cm-3和2 x 10^20 eV-1cm-3。有人发现，在老化的二硫化钼晶体管的噪声电平的增加是由于沟道，而不是接触退化。所得结果对MoS 2和其他范德华材料的电子应用具有重要意义。
2013-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Properties of Electrodeposited Molybdenum Disulfide on Zinc Oxide and Zinc Oxide/Zinc Sulfide Nanowires
本研究开发3步法合成纳米线异质结构催化剂，通过能带对齐和形貌优化显著提升了HER催化性能。
2025-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical absorption in disordered monolayer molybdenum disulfide
我们探讨了硫空位和电子相互作用对单层MoS $_2$光学性质的综合影响。首先，我们提出了一个广义的安德森-哈伯德哈密顿，占随机分布的硫空位和材料内的介电屏蔽的存在。其次，我们从基于密度泛函理论和格林函数和屏蔽库仑（GW）方法的第一性原理计算参数化这个能量相关的哈密顿量。第三，我们应用基于第一性原理的多体典型介质方法确定单粒子电子结构。第四，我们求解Bethe-Salpeter方程以获得电荷磁化率$χ$，其虚部与吸光度$\mathcal{A}$相关。我们的研究结果表明，空位浓度的增加会导致在带隙内的连续带和激子态的吸收减少。我们还观察到增加的吸收低于带隙阈值，并提出了一个表达式，它描述了Lifshitz尾巴，在很好的定性与我们的数值计算。后者增加了在$1.0$ -- $2.5$--中的吸收，eV使得缺陷工程对于太阳能电池应用具有潜在的意义。
2018-05-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molybdenum Disulfide Bilayers Hybridized with Reduced Graphene Oxide Nanosheets for Enhanced Hydrogen Evolution Reaction
Ilum School of Science, Brazilian Center for Research in Energy and Materials（伊卢理学院，巴西能源与材料研究中心）；Institute of Physics “Gleb Wataghin”, University of Campinas（坎皮纳斯大学格莱布·瓦塔金物理研究所）；Brazilian National Nanotechnology Laboratory, Brazilian Center for Research in Energy and Materials（巴西国家纳米技术实验室，巴西能源与材料研究中心）；Postgraduate Program in Nanosciences and Advanced Materials. Federal University of ABC（ABC联邦大学纳米科学与高级材料研究生项目）；Institute of Chemistry, University of Campinas（坎皮纳斯大学化学研究所）
通过将二硫化钼双层与适度还原的氧化石墨烯杂化，显著提升了析氢反应的催化效率。
2025-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin- and valley-dependent magneto-optical properties of MoS2
研究了低能电子在外加磁场作用下在二维二硫化钼中的行为。在材料中形成高度简并的朗道能级，在这些能级之间可能存在光诱导激发。激发光的偏振和能量的依赖性明确确定，它表明，它是可能的，以诱导谷和自旋极化，即激发选定的谷和自旋的电子。而有效的低能量模型在大量狄拉克费米子产生偶极类型的选择规则，高阶带校正允许观察到额外的过渡。此外，涉及n=0能级的朗道能级间跃迁为二硫化钼的能隙和自旋轨道能隙的实验测量提供了可靠的方法。
2013-10-19 cond-mat.mes-hall
The impact of morphological structure and flexo-chemical strains on the electric transport mechanisms in the molybdenum-disulfide-oxide nanoflakes
本文研究了压制的MoSxOy纳米片粉末的电导机制，发现其I-V曲线呈现迟滞、负微分电导和三态阻变切换等特性，并利用考虑挠曲化学场的Landau-Cahn-Hilliard方法进行理论解释，展示了其在忆阻器和超级电容器中的应用潜力。
2025-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Visualization of defect-induced excitonic properties of the edges and grain boundaries in synthesized monolayer molybdenum disulfide
原子薄的二维过渡金属二硫属化合物（TMDC）是下一代纳米光电应用的重要材料。了解合成生长的TMDC的边缘和晶界的纳米级光学行为对于优化其光电性能至关重要。通过远场光学显微镜来阐明二维材料的纳米级光学特性需要衍射受限的光束直径亚微米尺寸。在这里，我们提出了我们的实验工作的空间光致发光（PL）扫描的大尺寸（$\geq 50$微米）单层MoS $_2$生长的化学气相沉积（CVD）使用衍射限制的蓝色激光束斑（波长405 nm）的光束直径小至200 nm，使我们能够探测纳米级激子现象，这是以前没有观察到的。我们发现了几个重要的特征：（i）存在亚微米宽度的条带（ii）存在另一个较亮的宽区域，其由终止于锯齿形外围边缘的拐角处的平行荧光线组成;（iii）在PL谱的边缘处存在一个巨大的蓝移A激子峰，其能量可达$\sim 120$ meV。利用密度泛函理论计算，我们将这种巨大的蓝移归因于氧二聚体在边缘的吸附，这降低了激子结合能。我们的研究结果不仅揭示了缺陷诱导的激子性质，但也提供了一个有吸引力的路线，通过缺陷工程定制的光学性能在TMDC边缘。
2016-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Broad Band Optical Properties of Large Area Monolayer CVD Molybdenum Disulfide
近年来，采用化学气相沉积法生长的大面积单层MoS 2薄膜因其在先进电子和光电子器件中的潜在应用而引起了人们极大的兴趣。与无带隙石墨烯不同，MoS 2在可见光中具有固有带隙，当还原为单个原子层时，该带隙从间接带隙跨越到直接带隙。在这篇文章中，我们报告了一个全面的研究的基本光学性质的二硫化钼揭示了拉曼光谱，光致发光，和真空紫外椭圆偏振光谱。1.42 eV的带隙由在单层MoS 2中移位到1.83 eV的块状MoS 2的吸收阈值确定。我们提取了高达9.0 eV的高精度介电函数，这导致许多独特的带间跃迁在高对称点的二硫化钼动量空间的识别。发现单层中的A和B激子的位置与体相相比能量上移，并且具有更小的分离。一个非常强的光学临界点预测对应于准粒子间隙观察到在2.86 eV，这是由于沿M和伽马点之间的减少布里渊区的平行带的光学跃迁。在单层MoS 2中在~ 3.0 eV处不存在体MoS 2自旋-轨道相互作用峰，正如预测的那样，是附近激子聚结的结果。在3.98 eV的更高能量的光学跃迁，通常发生在体半导体，与几个临界点的组合，本文报道的这些光学跃迁增强了我们的理解单层MoS 2以及一般的二维系统，从而为MoS 2光学器件的设计和理论考虑提供了翔实的指导方针。
2014-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A simple Tight-Binding Approach to Topological Superconductivity in Monolayer MoS2
单层二硫化钼（MoS2）具有蜂窝状晶体结构。考虑钼原子三角形亚晶格，引入一个简单的紧束缚哈密顿量，研究了单轴应变下MoS2的相变和拓扑超导电性.结果表明，自旋单态p+ip波相是一个具有非零Chern数的拓扑超导相。当化学势大于（小于）自旋轨道耦合（SOC）强度时，陈数等于四（二），否则等于零。当超导能隙较小时，化学势大于SOC强度时，存在零能Majorana态。最后，我们证明了拓扑超导相在单轴应变下保持不变。
2019-02-11 cond-mat.mes-hall
CVD Graphene Contacts for Lateral Heterostructure MoS${_2}$ Field Effect Transistors
针对二维材料晶体管欧姆接触制备难的问题，研究人员制备了CVD二硫化钼与CVD石墨烯的横向异质结晶体管，实现低接触电阻与高开关比，并通过经实验校准的理论模型验证了其进一步缩放与性能提升的潜力。
2024-04-05 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Thickness dependent interlayer transport in vertical MoS2 Josephson junctions
本文报道了垂直叠层二硫化钼（MoS_2）-钼铼（MoRe）约瑟夫森结中厚度依赖的约瑟夫森耦合和多次Andreev反射（MAR）的观测结果。MoRe是一种化学惰性超导体，允许无氧化物制造高透明度垂直MoS 2器件。单层和双层MoS 2结显示相对较大的临界电流（高达2.5 μ A）和子间隙结构的外观由MAR。在三层和四层厚的设备，我们观察到的数量级较低的临界电流（子nA）和减少准粒子间隙由于接近MoS 2层接触MoRe。我们预计，这种设备架构可以很容易地扩展到其他2D材料。
2016-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Junction-Less Monolayer MoS2 FETs
本文介绍了单层二硫化钼（MoS2）为基础的无结（JL）场效应晶体管（FET），并评估其性能在最小的可预见的（5.9 nm）晶体管沟道长度根据国际半导体技术路线图（ITRS），采用严格的量子输运模拟。通过与传统的基于MoS2的FET的比较，发现JL结构自然地赋予MoS2 FET优异的器件静电特性，以及对于高性能和低待机功率应用的更高的导通电流，特别是在高杂质掺杂密度下。除了MoS2结型场效应晶体管的优点外，杂质散射引起的结型场效应晶体管载流子迁移率下降的影响也被强调为开发其独特功能所要解决的关键技术问题。
2015-09-02 cond-mat.mes-hall
Non-Destructive Low-Temperature Contacts to MoS2 Nanoribbon and Nanotube Quantum Dots
二硫化钼纳米带和纳米管是具有强自旋轨道相互作用的准一维半导体，是一种在量子电子学应用中极具前景的纳米材料。在这里，它表明，铋半金属层之间的接触金属和这种纳米材料大大提高了接触的性能。在室温下观察到100 k $Ω$量级的两点电阻。在低温下，库仑阻塞是可见的。由此产生的稳定性图表明，与之前使用低功函金属作为接触点的设备相比，接触点处明显不存在陷阱态以及相应的无序。在低于100 mK的温度下观察到单能级量子输运。
2023-03-10 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in graphene-based heterostructures
虽然氮化硼（BN）衬底已被用于在石墨烯场效应晶体管中实现高电子迁移率，但尚不清楚其他层状二维（2D）晶体如何影响石墨烯的电子性能。在这封信中，我们研究了二维BN，硒化镓（GaSe）和过渡金属二硫属化物（二硫化钨（WS 2）和二硫化钼（MoS 2））晶体的表面形貌及其对石墨烯电子质量的影响。原子力显微镜分析表明，这些晶体具有改善的表面粗糙度（均方根（rms）值只有~ 0.1 nm）相比，传统的二氧化硅基板。虽然我们的结果证实石墨烯器件在BN衬底上表现出非常高的电子迁移率，但WS 2衬底上的石墨烯器件（G/WS 2）同样有希望实现高质量的电子传输（在RT下约38，000 cm 2/Vs），其次是G/MoS 2（约10，000 cm 2/Vs）和G/GaSe（约2，200 cm 2/Vs）。然而，我们观察到一个显着的不对称性，在G/WS 2和G/MoS 2异质结构中的电子和空穴传导，最有可能是由于在衬底晶体中的硫空位的存在。观察到GaSe晶体即使在环境条件下也会随时间降解，导致石墨烯传输的大滞后，使其成为不太合适的衬底。
2014-06-10 cond-mat.mes-hall
An atomistic model for the charge distribution in layered MoS2
本文提出了一个预测层状二硫化钼（MoS $_{2}$）掺杂电荷分布的原子模型。该模型将每个离子周围的电荷模拟为净高斯空间分布电荷加上感应偶极子，并且能够以自洽方案预测层状MoS $_{2}$中掺杂电荷的分布。用该模型计算的单层MoS $_{2}$薄片中的掺杂电荷分布与密度泛函理论计算的结果吻合得很好。利用该模型，我们定量地预测了MoS $_{2}$单层纳米带中的电荷增强效应，显示出较强的离子电荷局域化效应。
2018-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Solid Lubrication with MoS$_2$: A Review
二硫化钼（MoS $_2$）是最广泛使用的固体润滑剂之一，具有广泛的应用，包括但不限于航空航天/航天工业中的那些。在这里，我们提出了一个集中的审查与MoS $_2$固体润滑突出其结构，合成，应用和润滑性能的基本机制，连同它们的环境和温度依赖性的讨论。努力涵盖构成我们科学认识里程碑的主要理论和实验研究。综述还包括掺杂的MoS $_2$的结构和摩擦学性能的广泛概述，随后讨论了潜在的未来研究方向。
2019-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Folded MoS2 layers with reduced interlayer coupling
我们研究二硫化钼（MoS2）结构产生的折叠单层和双层MoS2薄片。我们发现，这种改性层堆叠导致层间耦合的减少和光致发光发射产率的增强。我们还发现，折叠的单层MoS2结构显示出中性和带电激子的光致发光光谱的贡献，这是单层MoS2的一个特征，在多层MoS2中没有观察到。这里提出的结果打开了大门，以制造具有高光学吸收的多层MoS2样品，同时通过可控地扭转MoS2层来保持单层MoS2的有利的增强的光致发光发射。
2016-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomically thin MoS2: A new direct-gap semiconductor
本文研究了N = 1，2，...用光谱法研究了6种S-Mo-S单分子膜。通过吸收、光致发光和光电导光谱的表征，我们追踪了量子限制对材料电子结构的影响。随着厚度的减小，间接带隙，这是低于直接间隙的散装材料，向上移动的能量超过0.6 eV。这导致在单个单层的限制下交叉到直接带隙材料。与块状材料不同，MoS 2单层强烈发光。的独立的单层表现出的发光量子效率的增加超过1000倍的散装材料相比。
2010-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Integrated nanophotonics based on wire plasmons and atomically-thin material
光子集成电路是现代通信系统中的使能技术。对更高速度和更低操作功率器件的持续增长的需求导致了对缩小光子组件的持续推动。在这项工作中，我们展示了一个原始的纳米光子集成电路元件组成的一个单一的银纳米线和单层二硫化钼（二硫化钼）薄片。我们表明，纳米线等离子体激元可以激发二硫化钼光致发光，通过直接等离子体激元到激子转换沿导线和等离子体激元到光子到激子转换在二硫化钼覆盖的导线端。我们还发现，相反的过程是可能的：二硫化钼激子可以衰减成纳米线等离子体激元，然后可以通过芯片上的纳米线路由。最后，我们表明，纳米线可以同时通过等离子体激元激发二硫化钼光致发光和回收衰减的激子的双重目的。
2014-04-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
