GaN基底上单层WS₂调控生长及其光学性质研究

摘要

本文采用化学气相沉积法在GaN上调控生长了单层WS2,并研究了基底耦合效应对其光学性质的影响。研究结果显示,生长温度为850℃,可以生长出质量较好的单层三角形WS2;当温度大于900℃时,GaN基底表面开始发生分解,不利于材料生长。通过载气H2流量调节,可在基底上生长出满覆盖的WS2。GaN基底上生长的三角形WS2呈现良好的60?旋转对称性,通过GaN纳米柱上WS2的生长与第一性原理模拟计算,推测出了WS2/GaN样品的稳定结构。通过拉曼表征发现,GaN基底会对WS2产生一定的张应力作用,使E2g1拉曼峰和激子峰出现红移,并且由于WS2与GaN基底形成Ⅱ型异质结能带结构,WS2/GaN样品出现发光淬灭现象。本文为开发新型二维光电子器件提供了一定的实验依据。