該工作介紹了一種新奇的方法，用于合成模板式石墨烯/過渡金屬硫化物（TMD），例如用化學(xué)氣相沉積（CVD）法合成二硫化鉬（MoS2），它是用UV /臭氧處理的固體碳源1,2,3,4-四苯基萘（TPN）作為石墨烯的生長前驅(qū)體。其中對(duì)TPN膜進(jìn)行紫外/臭氧處理可改善TPN和MoS2層之間的界面粘合力。具有界面鍵合的石墨烯/ MoS2異質(zhì)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出優(yōu)異的電學(xué)和機(jī)械特性，通過降低接觸電阻和提高彎曲穩(wěn)定性可以促進(jìn)電荷注入。如此緊密的接觸還大大增強(qiáng)了MoS2場(chǎng)效應(yīng)晶體管的場(chǎng)效應(yīng)遷移率。所提出的直接合成石墨烯/TMD異質(zhì)結(jié)構(gòu)方法有望在基于2D材料的納米電子學(xué)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
Figure 1. 石墨烯/MoS2異質(zhì)結(jié)構(gòu)的合成及表征。（a）SiO2/Si基底上合成石墨烯/MoS2的示意圖，（b-d）Raman表征數(shù)據(jù)，（e）高分辨橫截面TEM圖，（f）深度情況，（g）SAED圖。
Figure 2. 界面化學(xué)分析。（a-c）C 1s，Mo 3d，S 2p高分辨譜圖，（d）Raman光譜比較。
Figure 3. 石墨烯/MoS2異質(zhì)結(jié)構(gòu)的電學(xué)性質(zhì)和彎曲穩(wěn)定性分析。
Figure 4. 所構(gòu)建的MoS2-FETs器件的溫度-依賴的轉(zhuǎn)移特性和肖特基勢(shì)壘高度情況。（a-b）用TrGr 和DiGr 作為S/D電極所構(gòu)建的MoS2-FETs器件的I-V特性曲線，（c-d）用TrGr 和DiGr 作為S/D電極，MoS2-FETs在不同柵偏壓下的曲線圖，（e）dVDS/dIDS 與 1/IDS的函數(shù)關(guān)系，（f）肖特基勢(shì)壘高度與柵偏壓的函數(shù)關(guān)系
該研究工作由韓國浦項(xiàng)科技大學(xué)Kilwon Cho課題組于2020年發(fā)表在Chemistry of Materials期刊上。原文：Direct CVD Growth of Graphene/MoS2 Heterostructure with Interfacial Bonding for Two-Dimensional Electronics
