Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3703| Respuesta optoelectrónica en bicapas de dicalcogenuros de metales de transición MX2 Optoelectronic response in transition metal dichalcogenides MX2 (Mo,W:Se,S) layers | |
| ALEJANDRO FAJARDO PERALTA | |
| JOSE VALENZUELA BENAVIDES | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Dicalcogenuros de metales de transición, TMDs, MoS2, WS2, MoSe2, WSe2, Raman, PL, XRD, XPS, AFM Transition Metal Dichalcogenides, TMDs, MoS2, WS2, MoSe2, WSe2, Raman, XPS, XRD, PL, AFM | |
| En este trabajo reportamos la síntesis y su caracterización del dicalcogenuro de metal de transición (DMT) MoSxSe2-x en solución sólida por el método de transporte de vapores químicos (CVT), para 0 x<2 en pasos de 0x=0.2. La serie de muestras en bulto se analizaron con las técnicas de microscopia electrónica de barrido y espectroscopia de dispersión de energía (SEM-EDS), microscopia de fuerza atómica (AFM), difracción de rayos x (XRD), espectroscopia de fotoelectrones (XPS) y Raman, y fotoluminiscencia (PL). Los cristales sintetizados muestran dos tipos de morfología: plaquetas hexagonales fácilmente exfoliables de hasta 50 m de tamaño, y aglomerados de microcristalitos de menor tamaño. El análisis por EDS confirma la estequiometría esperada para la serie y una distribución homogénea de los calcógenos en el bulto. Los espectros Raman de la serie MoSxSe2-x obtenidos con tres energías de excitación diferentes revelaron los picos activos E2g y A1g asociados a MoS2 puro (x = 2) y MoSe2 (x = 0) en bulto, y un comportamiento más complejo de los modos de vibración para valores intermedios de x. Las mediciones de XPS de los picos de Mo-3d mostraron un ligero desplazamiento hacia energías de amarre menores a medida que aumenta la relación Se/S, mientras que la intensidad de los picos de Se-3d (S-2p) también se incrementaban (disminuían) conforme x0. XRD de la serie muestra claramente el corrimiento de la posición angular de los picos de difracción de todos los planos hacia ángulos menores, estimándose un incremento total de 5-6% de la distancia interplanar de los cristales conforme la cantidad de Se se incrementa en la solución sólida. Demostramos que se puede establecer una relación simple y directa entre los picos característicos de Raman y el valor de x que puede ser útil para composiciones de DMT similares, y que la técnica de CVT produce cristales de alta calidad como se demuestra en los resultados de diversas técnicas de análisis. En esta tesis también se muestran los resultados del estudio de los DMT bidimensionales WSe2 en su forma de 1,2,3 o más monocapas, estudiados por espectroscopia Raman y PL, así como AFM. Se observó una fuerte emisión en 1.61eV en la monocapa asignada al excitón A, que es fuertemente apagada en cristales de 2 o más monocapas. Por otro lado, AFM reveló por primera vez, corrugaciones o arrugas en este material que pueden propagarse verticalmente entre 2 o más monocapas del cristal. El origen de estas corrugaciones es en este ... In this work we report the solid-state synthesis and characterization of bulk MoSxSe2-x in solid solutions by the chemical vapor transport method or CVT, for values .......... increments. The bulk series where analyzed by scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS), atomic force microscopy (AFM), x-ray diffraction (XRD), photoelectron spectroscopy (XPS), Raman, and photoluminescence (PL). The synthesized crystals showed two types of morphologies: hexagonal shaped platelets up to 50 m in size, y agglomerates of smaller crystals. EDS analysis confirmed the expected stoichiometry for the series and an homogenous distribution of the chalcogen in the bulk. Raman spectra of the MoSxSe2-x series obtained for three different excitation energies revealed the E2g y A1g active peaks associated with pure bulk MoS2 (x = 2) and MoSe2 (x = 0), and a more complex behavior of vibrational modes for intermediate values of x. XPS measurements of the Mo-3d peaks showed a slight but noticeable shift towards lower binding energies as the Se/S ratio increased, whereas the Se-3d (S-2p) peaks also increased (decreased) as x---0. Moreover, XRD results clearly show a shift in the angular position of all diffraction peaks towards lower values, with an estimated increase of 5-6% of the interplanar distances as Se content increased in the solid solutions of the series. We demonstrate that a simple and direct relationship can me stablished between the characteristic Raman peaks and the value of x that can be useful for characterization of similar DMT bulk material, and that the CVT method produces high quality crystals as our multiple analytic technique show. Also in this work, we present results of the bidimensional TMD WSe2 material in 1, 2, 3…layer form, as characterized by Raman and PL, and AFM as well. A strong light emission 1.61eV was assigned to the A exciton, that is strongly quenched for 2 or more WSe2 monolayers. Furthermore we believed, that for the first time, we observed ripples present in the layered material that propagate vertically between 2 or more monolayers. At this moment, the origin of these ripples is unclear, but we believed that is due to the stress present in the layers developed during their growth. Finally, we report our results in the application of the wet-transfer method for TMDs and its effect in the quality of the layers obtained with the sole purpose of fabricating MoWS2/WS2 heterostructures. We also show ... | |
| CICESE | |
| 2022 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Fajardo Peralta, A. 2022. Respuesta optoelectrónica en bicapas de dicalcogenuros de metales de transición MX2. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 122 pp. | |
| FÍSICA DEL ESTADO SÓLIDO. LÁMINA DELGADA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Nanociencias |
Cargar archivos:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| tesis_Alejandro Fajardo Peralta_08 abril 2022_compartir BIBLIOTECA.pdf | Versión completa de la tesis | 5.95 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |