貴金屬納米顆粒-二維過渡金屬硫化物復合納米結構:制備技術與光電性能綜述

編號：CPJS06178

篇名：貴金屬納米顆粒-二維過渡金屬硫化物復合納米結構:制備技術與光電性能綜述

作者：吳治涌 水世顯 張顯 楊鵬 萬艷芬

關鍵詞： 貴金屬納米顆粒-二維過渡金屬硫化物復合納米結構 等離激元共振效應 光致發(fā)光 光生電流

機構： 西安電子科技大學先進材料與納米科技學院 云南大學材料科學與工程學院 云南省微納材料與技術重點實驗室

摘要： 過渡金屬硫化物是由過渡金屬元素和硫族元素構成,結構通式為MX 2,其中M和X分別代表過渡金屬和硫族元素。與石墨烯類似,過渡金屬硫化物也是二維層狀材料,層內由共價鍵鍵合形成六角網(wǎng)狀結構,層間由范德華力相互作用堆積而成。然而,純的石墨烯的零帶隙限制了其在大多數(shù)電子和光電子上的應用。相反,已有研究表明,MoS 2由塊體材料厚度逐漸減小為單層材料時,其能帶結構由間接帶隙轉變?yōu)橹苯訋�隙。同�?電子輸運測試結果表明,二維過渡金屬硫化物具有高的載流子遷移率、大的開關比等。但是二維過渡金屬硫化物光吸收及光發(fā)射強度低,在很大程度上限制了該材料在光電領域的應用。為了突破二維過渡金屬硫化物自身光吸收和光發(fā)射強度低的局限性,科研工作者將貴金屬納米顆粒獨特的等離激元共振效應作為激發(fā)泵浦,增強二維過渡金屬硫化物的光致發(fā)光效率,使貴金屬納米顆粒-二維過渡金屬硫化物復合納米結構展現(xiàn)出獨特的光學性能和電學性能,為其在光學、生物、存儲、電學以及催化等領域的應用開辟了新的道路。目前,對貴金屬納米顆粒-二維過渡金屬硫化物復合納米結構的研究,主要集中在利用貴金屬納米球、納米棒、納米島、納米盤、納米天線、納米核殼等結構對光進行匯聚,激發(fā)貴金屬納米結構中的表面等離激元,再將能量轉移給二維過渡金屬硫化物,進而在其中產生高強度的光吸收和光發(fā)射,對其光學特性產生明顯的調制作用,并研究該復合納米結構的光致發(fā)光和光生電流的增強特性。前期報道中主要采用電子束刻蝕、旋涂、浸潤等方法來構筑復合納米結構,但以上方法構筑的復合納米結構中貴金屬納米顆粒沉積位置不可控,無序的納米顆粒易在過渡金屬硫化物的邊緣和缺陷位置沉積,導致基面位置納米顆粒厚度不均勻,這就在一定�