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Improved luminescence properties of MoS2 monolayers grown via MOCVD: role of pretreatment and growth parameters

机译：通过MOCVD生长MOS2单层的改善的发光性质：预处理和生长参数的作用

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摘要

Fabrication of transition metal dichalcogenides (TMDCs) via metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) represents one of the most attractive routes to large-scale 2D material layers. Although good homogeneity and electrical conductance have been reported recently, the relation between growth parameters and photoluminescence (PL) intensity-one of the most important parameters for optoelectronic applications-has not yet been discussed for MOCVD TMDCs. In this work, MoS2 is grown via MOCVD on sapphire (0001) substrates using molybdenum hexacarbonyl (Mo(CO)(6), MCO) and di-tert-butyl sulphide as precursor materials. A prebake step under H-2 atmosphere combined with a reduced MCO precursor flow increases the crystal grain size by one order of magnitude and strongly enhances PL intensity with a clear correlation to the grain size. A decrease of the linewidth of both Raman resonances and PL spectra down to full width at half maxima of 3.2 cm(-1) for the E-2g Raman mode and 60 meV for the overall PL spectrum indicate a reduced defect density at optimized growth conditions.
机译：通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）的过渡金属二甲硅藻（TMDC）的制备代表了大型2D材料层最具吸引力的途径之一。尽管最近已经报道了良好的均匀性和电导率，但是生长参数和光致发光（PL）强度之间的关系 - 对于MOCVD TMDC，尚未讨论光电应用的最重要参数之一。在这项工作中，MOS2通过MOCVD在蓝宝石（0001）衬底上使用MOCVD（MO（CO）（6），MCO）和二叔丁基硫化物作为前体材料。 H-2气氛下的预烘获步骤与减少的MCO前体流程相结合地增加了晶粒尺寸的一个级，并且强烈地增强了与晶粒尺寸的透明相关性。对于E-2G拉曼模式的半最大值为3.2cm（-1）的半最大值和60mev的全宽度的下降到整个PL光谱的60mev的宽度下降表明在优化的生长条件下降低了缺陷密度。

著录项

  • 来源
    《Nanotechnology》 |2018年第29期|共10页
  • 作者

    Andrzejewski D.; Marx M.; Grundmann A.; Pfingsten O.; Kalisch H.; Vescan A.; Heuken M.; Kuemmell T.; Bacher G.;

  • 作者单位

    Univ Duisburg Essen Werkstoffe Elektrotech Bismarckstr 81 D-47057 Duisburg Germany;

    Rhein Westfal TH Aachen Compound Semicond Technol Sommerfeldstr 18 D-52074 Aachen Germany;

    Rhein Westfal TH Aachen Compound Semicond Technol Sommerfeldstr 18 D-52074 Aachen Germany;

    Univ Duisburg Essen Werkstoffe Elektrotech Bismarckstr 81 D-47057 Duisburg Germany;

    Rhein Westfal TH Aachen Compound Semicond Technol Sommerfeldstr 18 D-52074 Aachen Germany;

    Rhein Westfal TH Aachen Compound Semicond Technol Sommerfeldstr 18 D-52074 Aachen Germany;

    Rhein Westfal TH Aachen Compound Semicond Technol Sommerfeldstr 18 D-52074 Aachen Germany;

    Univ Duisburg Essen Werkstoffe Elektrotech Bismarckstr 81 D-47057 Duisburg Germany;

    Univ Duisburg Essen Werkstoffe Elektrotech Bismarckstr 81 D-47057 Duisburg Germany;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 特种结构材料;
  • 关键词

    MoS2; MOCVD; MOVPE; Raman spectroscopy; photoluminescence; transition metal dichalcogenides;

    机译：MOS2;MOCVD;MOVPE;拉曼光谱;光致发光;过渡金属二甲硅藻;

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