单层MoS₂ p–n结

大面积高质量

通过优化激光参数在单层MoS₂上逐点扫描制备大面积高质量p–n结，揭示了激光辐照中p型掺杂增强与氧化猝灭的竞争机制。

Kexin, Cheng · 苏伟涛 · Chen, Xuming Min · 陈飞 · Zeng, Yijie · 卢红伟

Journal of Physical Chemistry C 2026

具体参数

TEPL空间分辨率

{'zh': '19', 'en': '19'} nm

优化激光功率密度

{'zh': '2.51 × 10⁹', 'en': '2.51 × 10⁹'} mW/cm²

优化驻留时间

{'zh': '17', 'en': '17'} s

不可逆PL降低阈值驻留时间

{'zh': '20', 'en': '20'} s

技术优势

纳米级定位辐照效应

TEPL成像空间分辨率达19 nm，能直接观测激光焦点中心与周边的PL强度差异，从而精确定位p型掺杂与氧化发生的区域。

一步成型p–n结

通过优化激光功率密度（2.51 × 10⁹ mW/cm²）和驻留时间（17 s），可在单层MoS₂上逐点扫描直接制备大面积高质量p–n结，无需传统掺杂工艺。

实时甄别氧化损伤

驻留时间超过20 s时，焦点中心PL强度不可逆下降，同时周边增强，这一特征可直接用于工艺监控，避免过度辐照。

应用场景

• 二维光电器件：直接获得图案化p–n结，用于光电探测器或发光器件。
• TMD器件制备：以激光直写替代传统掺杂和光刻步骤，缩短TMD器件制备流程。
• 纳米光电子学：纳米级分辨率的PL成像为研究二维材料光与物质相互作用提供新工具。