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Growth of Large-Area and Highly Crystalline MoS2 Thin Layers on Insulating Substrates

二硫化钼 材料科学 堆积 薄膜 光电子学 图层(电子) 退火(玻璃) 纳米技术 晶体管 复合材料 化学 量子力学 物理 电压 有机化学
作者
Keng-Ku Liu,Wenjing Zhang,Yi-Hsien Lee,Yu Chuan Lin,Mu-Tung Chang,Ching‐Yuan Su,Cheng-Shang Chang,Hai Li,Yumeng Shi,Hua Zhong,Chao‐Sung Lai,Lain‐Jong Li
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:12 (3): 1538-1544 被引量:1730
标识
DOI:10.1021/nl2043612
摘要

The two-dimensional layer of molybdenum disulfide (MoS2) has recently attracted much interest due to its direct-gap property and potential applications in optoelectronics and energy harvesting. However, the synthetic approach to obtain high-quality and large-area MoS2 atomic thin layers is still rare. Here we report that the high-temperature annealing of a thermally decomposed ammonium thiomolybdate layer in the presence of sulfur can produce large-area MoS2 thin layers with superior electrical performance on insulating substrates. Spectroscopic and microscopic results reveal that the synthesized MoS2 sheets are highly crystalline. The electron mobility of the bottom-gate transistor devices made of the synthesized MoS2 layer is comparable with those of the micromechanically exfoliated thin sheets from MoS2 crystals. This synthetic approach is simple, scalable, and applicable to other transition metal dichalcogenides. Meanwhile, the obtained MoS2 films are transferable to arbitrary substrates, providing great opportunities to make layered composites by stacking various atomically thin layers.
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