這里，通過化學(xué)氣相沉積法，連續(xù)生長(zhǎng)MoS2和石墨烯，成功獲得了石墨烯和MoS2的垂直異質(zhì)結(jié)構(gòu)。MoS2在石墨烯表面的覆蓋率是通過臭氧處理來控制的，這是因?yàn)槌珊舜龠M(jìn)劑（PTAS）的吸附和聚集情況會(huì)受影響，從而影響石墨烯表面上的MoS2成核情況。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，即使經(jīng)過臭氧處理和高溫生長(zhǎng)過程（最高650 ℃）后，多數(shù)為單層MoS2或雙層MoS2薄片生長(zhǎng)在幾乎無缺陷的石墨烯上。通過光致發(fā)光和光響應(yīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該異質(zhì)結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了有效的電荷轉(zhuǎn)移。
Figure 1. 采用不同的預(yù)生長(zhǎng)處理，MoS2生長(zhǎng)在石墨烯上的情況。MoS2分別生長(zhǎng)在（a）原始石墨烯，（b）臭氧處理的石墨烯，（c）PTAS沉積的石墨烯，（d）PTAS+臭氧處理的石墨烯上的AFM圖。
Figure 2. 在石墨烯和SiO2 /Si襯底上生長(zhǎng)MoS2的PL光譜。插圖是放大的PL光譜。
Figure 3. 石墨烯/MoS2垂直異質(zhì)結(jié)構(gòu)的全范圍拉曼光譜。插圖是放大的光譜，顯示了歸屬于MoS2晶體的兩個(gè)典型峰（E
2g和A
1g）。
Figure 4. 不同臭氧處理時(shí)間的石墨烯拉曼光譜。
Figure 5. 異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件的光電特性分析，其中（a，b）是石墨烯通道和小MoS2薄片構(gòu)建的器件，而（c，d）是石墨烯通道和大MoS2薄片構(gòu)建的器件。在0.03 V偏置電壓下有無白光照明時(shí)獲得光響應(yīng)曲線。
Figure 6.（a）異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件在不同光強(qiáng)度下的傳輸特性。（b）響應(yīng)度與光強(qiáng)度的函數(shù)關(guān)系。（c）在入射光強(qiáng)度為15.8 W cm -2照射下，器件的時(shí)間光響應(yīng)曲線。
該研究工作由韓國(guó)亞洲大學(xué)Ji-Yong Park課題組于2020年發(fā)表在Carbon期刊上。原文：Large-area growth of high-quality graphene/MoS2 vertical heterostructures by chemical vapor deposition with nucleation control。
摘自《石墨烯雜志》公眾號(hào)：
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