Mesoscale Imperfections in MoS2 Atomic Layers Grown by Vapor Transport Technique
通过机械剥离分离原子级薄层的小薄片的成功引发了对石墨烯和其他二维材料的巨大研究兴趣。然而，对于器件应用，具有低密度电子活性缺陷的高度结晶单层的受控大面积合成是必要的。在这里，我们展示了电成像的树枝状广告层和晶界单层二硫化钼（MoS2）生长的气相传输技术，使用微波阻抗显微镜。在我们的薄膜中的微米级沉淀物，这似乎是作为第二层的MoS2在常规的高度和光学测量，显示2个数量级的电导率比单层高。锯齿形晶界，另一方面，被证明是更电阻比晶粒，与以前的研究一致。我们的能力，以快速和非破坏性的方式映射的局部电性能是非常可取的优化大规模的二硫化钼原子层的生长过程。
2014-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Elastic Properties of Chemical-Vapor-Deposited Monolayer MoS2, WS2, and Their Bilayer Heterostructures
材料的弹性性能是其在应用中集成的重要因素。化学气相沉积（CVD）单层半导体被提议作为工业规模的柔性器件和2D范德华异质结构的构建块中的关键部件。然而，它们的机械和弹性性能尚未完全表征。在这里，我们报告了CVD单层MoS2和WS2的高2D弹性模量（~170 N/m），其非常接近剥离的MoS2单层的值，并且几乎是最强材料石墨烯的值的一半。它们的双层异质结构的二维模量低于每层的二维模量之和，但与相应的双层同质结构相当，这意味着异质单层之间的相互作用与同质单层之间的相互作用相似。这些结果不仅提供了深刻的见解，以了解层间相互作用的二维范德华结构，但也可能允许工程的弹性性能所需的。
2014-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Scalable transparent conductive thin films with electronically passive interfaces for direct chemical vapor deposition of 2D materials
我们提出了一种新型的透明导电支撑结构的二维（2D）材料，提供了一个电子被动的2D/3D接口，同时也使界面电荷传输。该结构包括在原子层沉积氧化铝（ALD AlOx）层下方的蒸发的纳米晶碳（nc-C）膜，该结构是热稳定的，并且允许2D材料直接化学气相沉积（CVD）到表面上。当nc-C/AlOx沉积到Si上的270 nm SiO2层上时，单层薄片的强光学对比度得以保留。拉曼光谱揭示了良好的晶体质量的二硫化钼，我们观察到一个十倍的光致发光强度增强相比，传统的Si/SiO2薄片。Tunneling跨的AlOx的介电常数，使界面电荷注入，我们证明了无伪像扫描电子显微镜和光电子发射电子显微镜。因此，这种跨越弱相互作用的2D/3D界面的可扩展制造和电子导电性的组合为2D材料开辟了新的应用和表征机会。
2021-10-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Growth-Induced Strain in Chemical Vapor Deposited Monolayer MoS2: Experimental and Theoretical Investigation
单层二硫化钼（MoS $_2$）是一种具有良好应用前景的纳米电子和光电二维材料。已经使用化学气相沉积（CVD）在从600 °C到1000 °C的宽范围的沉积温度下证明了MoS $_2$的大面积生长。然而，生长参数和由此产生的材料性能的直接比较还没有到目前为止。在这里，我们提出了一个系统的实验和理论研究的光学性能的单层MOS $_2$在不同的温度下生长。显微拉曼和光致发光（PL）的研究揭示了可观察到的不均匀性的光学性质的生长的单晶颗粒的MoS $_2$。拉曼和PL特性的仔细检查清楚地表明，生长引起的应变是不同的光学特性的主要来源。我们进行了密度泛函理论计算来描述的相互作用的生长MoS $_2$层与生长基板的应变的起源。我们的工作解释了CVD生长的单层MoS $_2$，使用PL光谱提取的带隙能量的变化，作为沉积温度的函数。该方法具有普遍适用性的模型和预测的生长条件对应变的影响，在二维材料。
2017-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Physical cryptographic primitives by chemical vapor deposition of layered MoS2
开发用于生成强安全密钥的物理密码原语对于对抗诸如伪造和对电子设备的未授权访问的安全威胁是至关重要的。我们介绍了一类新的物理加密原语从层状二硫化钼（MoS 2），它利用了这种材料系统的独特性能。使用化学气相沉积，我们合成的二硫化钼单层膜覆盖着斑点的多层岛屿，其中的生长过程是工程的最佳斑点密度。物理加密原语是由该膜制造的2048个像素的阵列。使用克拉克-埃文斯测试，我们确认，在电影上的岛屿的分布表现出完全的空间随机性，使这种加密原始的安全应用的理想。通过向结构施加光学刺激来产生独特的光学响应。这种独特响应的基础是光电发射对MoS 2层数量的依赖性，通过设计，MoS 2层在整个膜中是随机的。光学响应用于生成密码密钥。标准的安全测试确认这些密钥的唯一性、可靠性和一致性。这项研究揭示了一个新的机会，从层状过渡金属二硫属化物产生强大的和多功能的纳米工程安全原语。
2017-06-21 cond-mat.mtrl-sci
Large-scale 2D Electronics based on Single-layer MoS2 Grown by Chemical Vapor Deposition
基于单层MoS2的2D纳米电子学为传统和普遍的应用提供了巨大的优势。本文首次讨论了大规模CVD生长单层MoS_2及器件和电路的制备。数字和模拟电路的制作，以证明其混合信号应用的能力。
2013-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Laser Annealing for Radiatively Broadened MoSe2 grown by Chemical Vapor Deposition
我们报告的激光退火程序，大大提高了质量的化学气相沉积（CVD）生长的MoSe 2的悬浮单层。用绿色激光进行退火，将悬浮的薄片局部加热到约600 K，这既去除了污染物又降低了应变梯度。在4 K，我们观察到的线宽为3.5毫电子伏（1.6nm）的半峰全宽（FWHM）的光致发光（PL）和反射。还观察到高达47%的大峰值反射率。这些值与最高质量的六方氮化硼（hBN）封装样品的值相当。我们证明，这种激光退火过程可以产生高度空间均匀的样品，与均匀性的长度尺度主要由悬浮区域的大小限制。退火区域非常稳定，在低温下超过24小时表现出可忽略的劣化。退火方法也是非常可重复的，在每个测试点（> 40）上的样品质量都有实质性的改善。
2018-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Chemical vapor deposition of hexagonal boron nitride and its use in electronic devices
电介质是用于许多不同电子设备的绝缘材料，并在所有这些设备中发挥重要作用。目前先进的电子器件使用具有高介电常数的介电材料，并避免高泄漏电流。然而，这些材料显示出一些固有的问题，并且与相邻材料的不良相互作用。因此，为当前和未来的电子设备寻找合适的介电材料的竞赛仍然是开放的。在这种情况下，二维[2D]材料已成为一个重要的选择，不仅由于其先进的性能，而且由于可扩展的合成方法的发展。石墨烯是电子设备中探索最多的2D材料。然而，石墨烯没有带隙，因此不能用作电介质。MoS 2和其他2D过渡金属二硫属化物（TMD）是半导体2D材料，可以在电子器件中提供更多的通用性。在这篇博士论文中，我研究了单层和多层六方氮化硼（h-BN）作为电子器件电介质的用途，因为它是一种带隙为~5.9 eV的二维材料。我的工作主要集中在使用化学气相沉积合成h-BN，研究其在纳米尺度下的内在形态和电学性质，以及其在不同电子器件（如电容器和忆阻器）中作为电介质的性能。总的来说，我们的实验表明h-BN是一种非常可靠的介电材料，并且它可以成功地用于电容器和忆阻器。此外，h-BN还显示出传统MOSFET中从未观察到的额外性能，例如易失性电阻开关，这也可能为新的应用打开大门。
2018-11-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Transport properties of the top and bottom surfaces in monolayer MoS2 grown by chemical vapor deposition
与石墨烯相比，MoS 2的优点是通过化学气相沉积（CVD）在各种氧化物衬底上直接生长，而不使用催化金属衬底，这有利于电子产品的实际应用。然而，载流子迁移率从本征极限退化，主要是由于在CVD生长过程中形成的S空位引起的短程散射。如果在氧化物衬底上CVD-MoS 2的结晶度的上限由生长期间MoS 2/衬底相互作用决定，则将阻碍该优势。在这项研究中，我们研究了单层MoS 2和SiO2/Si衬底之间的相互作用和顶部和底部S表面之间的结晶度的差异，由于MoS 2/衬底相互作用。拉曼光谱和光致发光光谱表明，掺杂和应变引起的MoS 2从衬底，但它们可以通过转移到一个新的衬底使用聚合物的MoS 2被删除。新开发的聚合物转移技术使CVD-MoS 2的底部或顶部表面选择性转移到新的SiO2/Si衬底上。对于正常和反向转移都清楚地观察到金属-绝缘体转变，这表明CVD-MoS 2的结晶度高，并且与衬底相互作用的底部表面的结晶度与顶部自由表面的结晶度相似。这些结果提供了积极的前景，通过重新考虑生长条件的氧化物衬底上的二硫化钼的结晶度的进一步改善。
2017-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Large Area Vapor Phase Growth and Characterization of MoS2 Atomic Layers on SiO2 Substrate
单层二硫化钼（MoS2）是一种具有直接带隙的二维晶体，是补充石墨烯的二维纳米电子器件的有前途的候选者。最近已经尝试通过本体材料的化学和机械剥离来生产MoS2层。在这里，我们展示了大面积生长的二硫化钼原子层SiO2衬底上的可扩展的化学气相沉积（CVD）方法。所制备的样品可以容易地用于进一步的器件制造或容易地从SiO2释放并转移到任意衬底。高分辨率透射电子显微镜和拉曼光谱上生长的薄膜的二硫化钼表明，层数范围从单层到几层。我们在电介质上直接生长MoS2层的结果导致了简单的器件制造可能性，这表明在石墨烯之后，有用的2D原子层的扩展集可以可控地合成和操纵，用于许多应用。
2011-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling interlayer excitons in MoS2 layers grown by chemical vapor deposition
将MoS $_2$单层组合以形成多层允许获得新的功能。在这项工作中，我们研究的堆叠顺序和层间耦合的价态在MoS $_2$同质双层样品的化学气相沉积（CVD）生长和人工堆叠的CVD单层双层之间的相关性。我们表明，空穴离域的双层是允许在2 H堆叠，并在较强的层间激子吸收的结果，也在一个更大的A-B激子分离相比，3R双层，其中空穴和电子都被限制在各个层。比较2 H和3R反射率光谱允许提取约$t_\perp=49$ meV的层间耦合能量。获得非常相似的结果为生长和人工堆叠的双层是有希望的组装大面积范德华结构与CVD材料，使用层间激子吸收和A-B激子分离作为层间耦合的指标。除了DFT计算，包括激子效应确认签名的有效层间耦合2 H堆叠与我们的实验一致。
2020-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Threshold Switching in Vertically Aligned MoS${_2}$/SiO${_x}$ Heterostructures based on Silver Ion Migration
本研究制备了带SiOₓ层的垂直排列MoS₂异质结构器件，基于银离子迁移实现低电压高稳定阈值开关，明确了细丝形成的速率限制步骤，为新兴存储和神经形态计算提供了新方案。
2025-04-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Synthesis of built-in highly strained monolayer MoS2 using liquid precursor chemical vapor deposition
本研究发现液态前驱体CVD法生长的单层MoS₂内置应变由尺寸主导，20μm为临界尺寸，60μm时应变达1.2%，且大尺寸下传统拉曼层数评估法失效。
2023-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Improved chemical vapor transport growth of transition metal dichalcogenides
在化学气相传输法（CVT）生长过渡金属二硫属化物晶体过程中，传输剂的选择起着关键作用。我们研究了各种化学元素和化合物对TiSe 2、MoSe 2、TaS 2和TaSe 2生长的影响，发现纯I2最适合生长TiSe 2，而过渡金属氯化物对Mo-和Ta-硫属化物的性能最好。在CVT过程中使用TaCl 5作为运输剂允许选择性地生长TaS 2和TaSe 2的多晶型物，并报道了最佳生长条件。此外，通过使用TaCl 5并调整温度和卤素起始比率，可以生长化合物TaS 2、TaSe 2、TaTe 2、TaS 3和TaSe 3的晶须。
2014-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Apparent Differences between Single Layer Molybdenum Disulfide Fabricated via Chemical Vapor Deposition and Exfoliation
基于二维固体的创新应用需要具有成本效益的制造工艺，从而产生大面积的高质量材料。化学气相沉积是满足这些要求的最有前途的方法之一。然而，对于以这种方式制备的2D材料，通常认为它们与基础研究中常用的剥离的2D材料相比质量较差。在这项工作中，我们挑战这一假设，并旨在量化的原型过渡金属dichalcogenide MoS $_2$的质量差异。为此，单层的MoS $_2$通过不同的技术（剥离，生长通过不同的化学气相沉积方法，转移技术，并作为垂直异质结构与石墨烯）进行了研究，拉曼和光致发光光谱，原子力显微镜的补充。我们表明，制备的MoS $_2$，直接生长在SiO $_2$，不同剥离的MoS $_2$在较高的光致发光，较低的电子浓度，和增加的应变。一旦插入水膜（例如，通过转移）在生长的MoS $_2$下面，特别是（光）电子性质变得实际上与剥离的MoS $_2$的那些相同。两种最常见的前体的比较表明，与MoO $_3$的生长导致更大的应变和/或缺陷密度偏差比生长与七钼酸铵。作为异质结构的一部分，直接生长的MoS $_2$与衬底的相互作用强得多，并且在这种情况下，插层水膜不会导致完全解耦，这对于剥离或转移是典型的。我们的工作表明，生长的2D过渡金属二硫属化物的质量较差确实是一种误解。
2020-06-10 cond-mat.mtrl-sci
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
Seeded growth of high-quality transition metal dichalcogenide single crystals via chemical vapor transport
过渡金属二硫属化合物（TMDs）是一种具有可调禁带宽度的范德华层状材料，为二维电子学和光电子学提供了有前途的平台。为此，瓶颈是如何以简便有效的方式获得高质量的单晶。传统的化学气相传输法（CVT）是目前应用最广泛的单晶生长方法之一，但其存在的主要问题是成核过度，导致晶体团簇较小，生长速度较慢。为了解决这些问题，引入籽晶抑制形核，并采用内管作为分离器和限流器，有利于大尺寸和高质量的TMD单晶的生长成功。给出了三个实例，成功地生长了毫米级MoSe_2和MoTe_2单晶，大大缩短了PtSe_2单晶的生长周期。讨论了种子无级变速器的工作机理。此外，基于剥离的多层MoSe 2的光电晶体管在环境条件下显示出优异的光响应，并且获得了110和125 us的相当快的上升和下降时间。该工作为在实验室中开发一种简便、通用的方法来合成高质量的TMD单晶铺平了道路，该单晶可作为潜在的低维光电子学的良好功能材料。
2020-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Accessing high optical quality of MoS2 monolayers grown by chemical vapor deposition
化学气相沉积（CVD）允许在廉价衬底上的大表面积上生长过渡金属二硫属化物（TMD）。在这项工作中，我们相关的CVD生长的MoS $_2$单层（ML）的结构质量的SiO $_2$ /Si晶片的高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）研究显示，在低温到环境温度的光发射和吸收的高光学质量。我们用高分辨透射电子显微镜测定了样品的缺陷浓度为10 $^{13}$ cm $^{-2}$。为了获得ML的固有光学质量，我们从SiO $_2$生长衬底中去除ML，并将其封装在具有低缺陷密度的hBN薄片中，以减少介电无序的不利影响。在低温下（T= 4K），自由激子的发射和吸收光谱的光跃迁线宽为5 meV.这与通过散装材料的机械剥离获得的最佳ML样品相当。CVD生长的MoS $_2$ ML的光致发光主要由自由激子而不是缺陷，即使在低温下。高的光学质量的样品进一步证实了观察激发激子态的里德伯系列。我们在CVD生长的MoS $_2$层中光学地产生谷相干性和谷极化，显示了研究大表面积CVD样品中自旋和谷物理的可能性。
2019-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase Diagram of growth modes in Graphene Growth on Cooper by Vapor Deposition
本文通过第一性原理计算和经典成核理论构建铜衬底上石墨烯CVD生长的相图，预测单层或双层生长模式，揭示高氢压作用并指导实验。
2024-06-11 cond-mat.mtrl-sci
New density functional approach for solid-liquid-vapor transitions in pure materials
提出了一种新的相场晶体（PFC）型理论，它在单一密度序参量的框架下，对固-液-汽相变的全谱进行了解释。它的平衡性质显示了迄今为止纯物质PFC建模中最定量的特征，并证明了在压力-体积-温度空间中与热力学的完全一致性。介绍了一种控制系统体积和压力的方法。非平衡模拟表明，2和3相生长的固体，蒸汽和液体可以实现，而我们的形式主义也允许全方位的压力诱导的转变。该模型开辟了一个新的窗口，研究压力驱动的凝聚相与蒸汽的相互作用，实验相关的范式以前失踪的相场晶体理论。
2015-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Vapor phase growth and characterization of van der Waals BiSbTeSe platelets on semiconducting MoS2
A.B. Nalbandyan Institute of Chemical Physics（A.B. 纳尔班扬化学物理研究所）
本研究报道了在半导体MoS2上直接气相生长范德瓦尔斯BiSbTeSe薄片，通过拉曼和能谱分析揭示了厚度相关的组成变化，为拓扑绝缘体异质结构提供了基础。
2026-09-30 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Chemically driven isothermal closed space vapor transport of MoO$_2$: thin films, flakes and in-situ tellurization
一种新的程序，在一个封闭的空间气相传输（CSVT）配置的基础上，已被设计为生长薄膜或薄片的纯MoO2在还原性气氛中，在相对较低的温度和使用MoO3作为源。与传统的CSVT技术相比，在所提出的方法中，不需要温度梯度的生长发生，这是通过一个中间的挥发性运输物种，在复杂的还原反应中产生的MoO3。这种简单方法的附加值是将MoO2转化为MoTe2的可能性，MoTe2是过渡金属二硫族化物家族中最有趣的成员之一。这是在一个连续的过程中实现的，该过程包括在两个连续的步骤中生长Mo氧化物及其（原位）碲化。
2019-09-18 cond-mat.mtrl-sci
In-situ dielectric Al2O3/\b{eta}-Ga2O3 Interfaces Grown Using Metal-organic Chemical Vapor Deposition
高质量的电介质-半导体界面对于可靠的高性能晶体管至关重要。我们报道了原位金属有机化学气相沉积（MOCVD）Al $_2$ O $_3$在$β$ -Ga $_2$ O $_3$上的沉积，作为最常用的原子层沉积（ALD）的潜在更好的替代。Al $_2$ O $_3$的生长在与Ga $_2$ O $_3$相同的反应器中进行，使用三甲基铝和O $_2$作为前体，在600 $^0$ ℃的生长温度下不破坏真空。在Al $_2$ O $_3$/$β$-Ga $_2$ O $_3$界面处的快和慢近界面陷阱被识别并使用金属氧化物半导体电容器（MOSCAP）结构上的应力电容-电压（CV）测量来量化。用紫外辅助CV技术测量了浅、深能级初始填充陷阱（D $_{it}$）的密度。MOSCAP的平均D $_{it}$测定为7.8 $\times$ × 10 $^{11}$ cm $^{-2}$ eV $^{-1}$。Al $_2$ O $_3$ / Ga $_2$ O $_3$界面的导带偏移也由CV测量确定，并且发现为1.7 eV，这与ALD Al $_2$ O $_3$ / Ga $_2$ O $_3$界面的现有文献报道非常一致。还分析了电流-电压特性，并提取了平均击穿场约为5.8 MV/cm。具有改进的介电性质的在$β$-Ga $_2$ O $_3$上的这种原位Al $_2$ O $_3$电介质可以实现基…
2021-03-29 cond-mat.mtrl-sci
Optical and structural properties of Si doped $β$-Ga$_2$O$_3$ (010) thin films homoepitaxially grown by halide vapor phase epitaxy
报道了在（010）取向的$β$ -Ga $_2$ O $_3$衬底上用HVPE法生长的Si掺杂的$β$-Ga $_2$ O $_3$薄膜的光学、电学和结构特性.我们的结果表明，尽管生长速率比MOCVD快一个数量级以上，但使用该技术可以在载流子浓度为1.3 $\times$ × 10 $^{17}$ cm $^{-3}$下获得迁移率值高达95 cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$的膜，其中所有Si掺杂的样品显示出n型行为，载流子浓度在10 $^{17}$至10 $^{19}$ cm $^{-3}$的范围内。所有样品显示出相似的室温光致发光，只有具有最低载流子浓度的样品显示出蓝色发光的存在，并且拉曼光谱仅显示出属于$β$-Ga $_2$ O $_3$的声子模式，表明Ga $_2$ O $_3$膜是相纯的并且具有高晶体质量.我们进一步评估了薄膜的外延质量进行掠入射X射线散射测量，这使我们能够区分散装和薄膜的贡献。最后，使用ALD HfO $_2$制造MOS电容器以执行C-V测量。从C-V特性中提取的载流子浓度和介电值与霍尔探针测量结果吻合得很好。这些结果表明HVPE具有产生器件质量的$β$-Ga $_2$ O-$_3$膜的强大潜力，其可用于开发用于高功率电子应用的垂直器件。
2019-06-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Synthesis and optical properties of large-scale single-crystalline two-dimensional semiconductor WS2 monolayer from chemical vapor deposition
二维过渡金属二硫属化合物，特别是MoS 2和WS 2，由于其丰富的物理性质和潜在的应用前景，近年来受到了广泛的关注。与石墨烯相比，MS 2（M = Mo/W）单分子膜在可见光范围内具有天然的直接能隙。这预示着MS 2在光电子领域的广阔前景。为了开发MS 2的性能和进一步开发更多的应用，迫切需要通过简单的方法制备大规模的MS 2单晶。在这里，我们报告的合成大规模的WS 2单层的三角形单晶的化学气相沉积过程和系统的光学研究，这样的WS 2单层。高的光发射率和谷选择性圆二色性的观察实验证明了WS 2单分子膜的高光学质量。这项工作为制造大规模单晶2D半导体和研究其基础铺平了道路。这对开发WS 2在未来光电子领域的巨大潜力具有重要意义。
2013-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Effects of inorganic seed promoters on MoS2 few-layers grown via chemical vapor deposition
本研究通过液相前驱体CVD方法，系统探究了Na(OH)、KCl、KI和Li(OH)等无机晶种促进剂对大面积少层MoS2生长的影响，发现基于K的盐能促进横向生长前沿，实现高质量且均匀覆盖SiO2/Si基底的双层MoS2合成。
2023-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Grain Boundaries in Chemical Vapor Deposited Atomically Thin Hexagonal Boron Nitride
用于技术应用的大面积二维（2D）材料现在可以通过化学气相沉积（CVD）来生产。不幸的是，由于具有不同结晶取向的晶粒的聚结而普遍引入晶界（GB）。众所周知，材料的性能在很大程度上取决于GB结构。本文利用透射电子显微镜对CVD生长的h-BN多晶单层膜中的GB结构进行了系统的研究。有趣的是，这些GB中的大多数都是通过相邻晶粒之间的重叠形成的，这与在其他2D材料中通常观察到的共价键合的GB不同。进一步的密度泛函理论（DFT）计算表明，氢在重叠GB的形成中起着至关重要的作用。本工作对CVD生长h-BN薄膜中晶界的微观结构和形成机制有了深入的了解，对大面积单晶h-BN和其他二维材料的精确控制合成具有指导意义。
2018-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Atomic resolution interface structure and vertical current injection in highly uniform $MoS_{2}$ heterojunctions with bulk GaN
本文通过硫化预沉积MoOₓ薄膜在体GaN衬底上生长超薄单层MoS₂，利用像差校正电镜揭示了近乎理想的范德华界面，并证实该2D/3D异质结具有整流特性的垂直电流注入行为。
2023-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Statistical mechanical study of thermodynamic properties of a family of fullerites from C36 to C96 in the equilibrium with their vapors
本文根据非对称自洽场的关联方法，计算了从C_（36）到C_（96）的高、小富勒烯的饱和蒸汽压与温度的关系，以及它们沿升华曲线的热力学性质。我们已经使用的Girifalco分子间的潜力与最近计算的参数为这些富勒烯。计算完成的温度的稳定性损失（spinodal点）Ts。我们将我们的结果与现有的实验数据进行比较，并与之前计算的最广泛的富勒烯，C60的大小的数量。一些特性的行为被认为是在它们的依赖于分子中的原子数。
2004-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Atomistic modeling of diffusion processes at Al(Si)/Si(111) interphase boundaries obtained by vapor deposition
本文通过分子动力学与并行副本动力学模拟，研究气相沉积Al(Si)/Si(111)相界面的原子结构与扩散行为，发现该界面扩散率最低且最接近晶格扩散，并揭示扩散主要由Al空位和Si间隙原子介导。
2024-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Synthetic Graphene Grown by Chemical Vapor Deposition on Copper Foils
石墨烯是一种单层共价键合的碳原子，它的发现引起了人们的强烈兴趣。使用机械剥离的石墨烯的初步研究揭示了其显着的电子，机械和热性能。大面积制备石墨烯薄膜及其应用的需求日益增长，发展迅速。在铜上的化学气相沉积已经成为获得质量与剥离的石墨烯相当的大规模石墨烯膜的最有前途的方法之一。在本章中，我们回顾了常压化学气相沉积法在铜箔衬底上生长石墨烯的合成和表征。我们还讨论了这种大规模合成石墨烯的潜在应用。
2013-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
ZnO nanowires grown on Al2O3-ZnAl2O4 nanostructure using solid-vapor mechanism
提出固-气生长机制制备Al2O3-ZnAl2O4-ZnO纳米结构，通过加热粉末生长ZnO纳米线，并利用SEM和TEM技术证实了其高晶体质量及外延关系。
2023-05-24 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Large-Area Two-Dimensional Layered MoTe$_2$ by Physical Vapor Deposition and Solid-Phase Crystallization in a Tellurium-Free Atmosphere
二碲化钼（MoTe $_2$）由于其适度的带隙、高的场效应迁移率、大的自旋轨道耦合分裂以及可调谐的1 T '/2 H相而在纳米电子、光电子、自旋电子和谷电子应用中引起了相当大的兴趣。然而，合成大面积、高质量的MoTe $_2$仍然具有挑战性。由于Mo和Te之间的弱键能，化学气相沉积或碲化的气相反应物传输和反应的复杂设计是不平凡的。在这里，我们报告了一种新的方法，用于沉积MoTe $_2$，需要使用物理气相沉积，然后在无Te气氛中的后退火过程。通过溅射MoTe $_2$靶将Mo和Te物理沉积到衬底上。设计了一种复合SiO $_2$覆盖层以防止在后退火过程中Te升华。后退火过程促进了1 T '-到-2H相变和固相结晶，导致形成高结晶度少层2 H-MoTe $_2$，其场效应迁移率为~10 cm $^2$ /（V-s），是目前报道的所有非剥离2 H-MoTe $_2$中最高的。此外，可以使用类似的方法沉积2 H-MoS $_2$和Td-WTe $_2$。该方法不需要金属和硫族元素反应物在气相中的转移或化学反应，是一种用于沉积各种大面积、高质量、二维层状结构的通用而简单的方法。
2017-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Electrical homogeneity of large-area chemical vapor deposited multilayer hexagonal boron nitride sheets
六方氮化硼（h-BN）是具有优异介电性能的二维（2D）层状绝缘体，其提供与其他2D材料（例如石墨烯、MoS 2）的优异相互作用。大面积h-BN可以通过化学气相沉积（CVD）容易地在金属衬底上生长，但是局部不均匀性对h-BN的电性能的影响及其在电子器件中的作用是未知的。在这里，它示出的多晶Pt上生长的h-BN叠层的电性能变化很大，取决于Pt晶粒的结晶取向，但在相同的晶粒内的h-BN的电性能是非常均匀的。原因在于CVD生长的h-BN叠层的厚度在每个Pt颗粒上不同。导电原子力显微镜（CAFM）的地图显示，在h-BN堆栈的隧道电流波动高达3个数量级，从一个Pt颗粒到另一个。然而，探针台实验表明，在相同的Pt晶粒内制造的电子器件的可变性是令人惊讶的小。由于尖端电子器件是超尺度的，并且由于金属衬底晶粒的尺寸可以容易地超过100 μm（直径），CVD生长的h-BN堆叠可以用于制造具有低可变性的电子器件。
2018-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of intrinsic magnetic topological insulator MnBi2nTe3n+1 family by chemical vapor transport method with feedback regulation
本研究开发带反馈调控的改进型化学气相输运法，实现MBT家族三类单晶的可控制备与磁性调谐，还在优化的MnBi₂Te₄中观测到低场下的陈绝缘体态量子化输运，为磁拓扑物理研究提供新平台。
2025-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Spectroscopic characterization of graphene films grown on Pt (111) surface by chemical vapor deposition of ethylene
本工作报告了通过在高真空中在保持在高温下的良好取向和仔细清洁的Pt（111）晶体表面上化学气相沉积（CVD）乙烯制备的石墨烯膜的独特性质。原位和非原位表征技术（低能电子衍射，高分辨率电子能量损失谱，扫描电子显微镜和拉曼显微光谱）在这里使用的指示的单层区域和两个不同的取向的石墨烯片相对于Pt（111）衬底的存在下的流行。在大多数沉积区域中，发现石墨烯晶格的压缩应力的证据，这是金属基底上生长过程的净结果。这种生长在Pt（111）上的石墨烯膜相对于Si/SiO2上的剥离的石墨烯表现出较低的有序度和均匀度，正如通常对于金属上的石墨烯所发现的那样，但是几种表征技术表明比先前在相同金属基底上的沉积实验中更好的质量。
2013-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Growth of Pure and Intercalated ZrTe2, TiTe2 and HfTe2 Dichalcogenide Single Crystals by Isothermal Chemical Vapor Transport
我们报告了一种改进的化学气相传输（CVT）方法生长纯的和插层的Zr，Ti和Hf二硫族化物单晶，如ZrTe2，Gd 0.05ZrTe2，HfTe2，和Cu0.05TiTe2。虽然用于CVT生长的最常见的方法是在经受装料和生长位置之间的温度梯度的石英管中进行，但是使用这种等温CVT（ICVT）方法的生长在水平放置在箱式炉中的密封石英管中等温地进行，使用碘（I2）作为传输剂。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和感应耦合等离子体（ICP）等手段对晶体的结构和组成进行了表征。用这种方法生长的晶体可以很大，并显示出优异的结晶度和均匀性。它们的形态是板状的，并且较大的尺寸可以长达15 mm。
2022-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.supr-con
Front-mediated melting of ultrastable glasses
超稳定气相沉积玻璃显示出不寻常的材料特性。最值得注意的是，在加热时，它们被认为通过液体前沿熔化，该液体前沿起源于自由表面并在介观交叉长度上传播，然后交叉到本体熔化。我们结合交换蒙特卡罗分子动力学模拟，制备和熔化各向同性的非晶薄膜前所未有的高动力学稳定性。我们能够直接观察到体融化和锋面融化，以及它们之间的交叉。我们测量的前速度在广泛的条件下，和一个交叉长度尺度，增长到接近$400$颗粒直径的政权访问模拟。我们的研究结果解开了动力学稳定性和气相沉积在稳定玻璃的物理性质的相对作用。
2019-10-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
