MoS2因其優(you) 異的光學、電學和催化性能出現在廣泛的国产成人在线观看免费网站中，其中MoS2量子點由於(yu) 其固有的量子限製效應引起的電學和光學特性，在電學和光電子學領域受到了極大的關(guan) 注。傳(chuan) 統製備MoS2量子點的方法有剝離，底物生長和膠體(ti) 合成。成均館大學文錫正教授課題組設計製造了尺寸為(wei) 10nm的MoS2量子點並對其進行了表征。
飛秒激光製備MoS2量子點
過渡金屬二硫屬化物（TMDCs）因其優(you) 異的電氣和機械性能在電子領域引起了極大的關(guan) 注。TMDCs 的一個(ge) 典型特征是當它們(men) 被剝離成單層時，帶隙從(cong) 間接帶隙變為(wei) 直接帶隙。由於(yu) 量子限製效應，MoS2 量子點 (QD) 比塊狀或單層 MoS2 具有更高的帶隙能量。許多研究人員通過各種方法製備 MoS2 單層或量子點，例如剝離、底物生長和膠體(ti) 合成。通過機械剝離製備的 MoS2 薄層轉移到基板上的過程使得大規模商業(ye) 化生產(chan) 變得困難。鋰輔助剝離是一種通過誘導層間弱範德華作用來剝離 MoS2 的簡便方法，正丁基鋰 (n-BuLi) 通常用於(yu) 此目的。然而，在插層過程中，n-BuLi 的高電子供體(ti) 能力導致 MoS2 從(cong) 半導體(ti) 六方相 (2H) 到金屬四方相 (1T) 的相變，這種溶劑剝離方法需要進一步的熱處理工藝以從(cong) 金屬 1T 相中回收半導體(ti) 2H相。此外，溶劑剝離需要相對較長的時間，而且用於(yu) 液相剝離的有機溶劑對環境有害。因此，迫切需要一種克服溶劑剝離法的上述局限性的新剝離方法。最近，某研究中報道了使用脈衝(chong) 激光在液相中剝離 MoS2 比溶劑剝離更能有效地製備 MoS2。與(yu) 該報道相比，在本研究中文錫正教授通過在水介質中采用鋰嵌入和高功率飛秒激光刻蝕工藝實現了簡單且環保的 MoS2 QDs 製造。
圖1 MoS2的光譜表征
（a）MoS2量子點（紅色）、1T相塊狀MoS2(藍色)、2H相塊狀MoS2（紅色）的拉曼光譜
（b）典型的MoS2納米片和上述方法製備的MoS2量子點的紫外-可見光譜
（c）上述方法製備的MoS2量子點溶液分別在300nm,320nm,340nm和360nm激發光下的PL光譜
上圖a 顯示了 1T 和 2H MoS2 的典型拉曼振動，這表明通過 n-BuLi 處理和激光燒蝕步驟成功實現了相變。可以看出，1T 相 MoS2 有三種拉曼振動，分別對應J1、J2 和 J3 模式。由於(yu) 成功相變到2H相，這些具有代表性的1T MoS2 拉曼模式在 MoS2 QDs中沒有出現。因此，在 MoS2 QD 的拉曼光譜中隻能觀察到 E12g 和 A1g 模式（標記為(wei) 紅色）。此外，這兩(liang) 個(ge) 峰移動到 382 cm-1（紅移）和 402 cm-1（藍移）。E12g 和 A1g 拉曼模式是唯一分別對應於(yu) 平麵內(nei) 和平麵外振動的強模式。這兩(liang) 種散射取決(jue) 於(yu) 層數和形成的材料類型。在本研究中，E12g 和 A1g 的拉曼頻率差 (Δ) 從(cong) 原始塊狀 MoS2 的 25.9 cm-1 降低到 MoS2 QD 的 21.6 cm-1。 E12g 和 A1g 差值的減小表明原始 MoS2 的層數和橫向尺寸減小。
為(wei) 了研究所製備的 MoS2量子點的帶隙能量和光學性質，文章中采用了紫外-可見 (UV-Vis) 和光致發光 (PL) 光譜。圖 1b 和 c 中的 MoS2 納米片是通過 CVD 方法合成的，用於(yu) PL信號的比較分析。正如圖1（b）所示，MoS2納米片的光譜在460，610，670處有特征峰，分別用A，B，C表示。A 和 B 峰對應於(yu) 價(jia) 帶頂部布裏淵區K點的自旋軌道分裂引起的激子躍遷。C 與(yu) 來自 d 軌道的帶間躍遷有關(guan) 。隨著將塊狀 MoS2 轉化為(wei) 量子點時發生的維度變化，MoS2 納米片的激子峰消失，並出現了新的吸收特征。由於(yu) 量子尺寸效應，在 MoS2量子點中觀察到吸收峰藍移。此外，在 MoS2 QD 的 PL 光譜中，不存在 A 和 B 激子峰，並且在相對於(yu) 原始 MoS2 的 PL 發射區域的更高能量區域中產(chan) 生了新的強發射峰。 圖 1c 顯示了在 300 到 360 nm 的激發波長下分散在 DI 水中的 MoS2 QD 的 PL 光譜。 MoS2 QDs 中的PL 峰在激光照射過程後轉移到更高能量區域。光學性質的這些變化與(yu) 量子限製效應有關(guan) 。
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