【摘 要】
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MoS2材料具有优异的半导体特性,其体相材料的能带结构为间接带隙,禁带宽度1.29 e V。近年来的研究发现,随着层数的减少,其禁带宽度增加,当达到单层时,禁带宽度增加到1.90 e V
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MoS2材料具有优异的半导体特性,其体相材料的能带结构为间接带隙,禁带宽度1.29 e V。近年来的研究发现,随着层数的减少,其禁带宽度增加,当达到单层时,禁带宽度增加到1.90 e V,同时能带结构也由间接带隙转变为直接带隙,这说明单层Mo S2材料不仅适合于制作微电子器件,也适合于制作光电子器件。经典的化学剥离方法采用丁基锂作为插层试剂,这种方法仅能获得几百纳米的小尺寸、低质量单层Mo S2,且通用性较差,限制了Mo S2的研究和发展。我们通过水合肼和萘钠两步插层和膨胀,将单晶Mo S2剥离成几百平方微米的大面积高质量单层Mo S2（图1）,尺寸比经典方法提高了12个数量级,且收率非常高,超过90%样品为单层Mo S2。该Mo S2分散液可以作为墨水,喷墨打印到多种衬底上。此方法具有很好的普适性,还适用于Ti S2、WS2、Nb S2、Ta S2、Mo Se2、WSe2等数十种过渡金属硫族层状化合物。该方法制备的Mo S2具有相当高的质量,器件迁移率高达80 cm2V-1S-1,开关比大于1000,与本征Mo S2的器件迁移率相差不大。
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