二维材料MoTe₂和WTe₂的晶体生长与性能研究

【作者】 吕洋洋； 张滨滨； 董松涛； 姚淑华； 陈延彬； 周健； 陈延峰；

【机构】 南京大学；

【摘要】 二维层状结构的过渡金属硫属化物,具有丰富的物理性质,在光电设备方面极具应用前景,吸引了诸多研究者的关注。最近报道显示,1T’-MoTe₂和1T’-WTe₂晶体材料在低温下具有非同寻常的巨磁阻效应,但是其内在起源尚不明确。本文以Br₂作为输运剂,采用气相输运法生长出一系列的W_1-xMo_xTe₂单晶,对晶体的物相、成分、微结构、电输运、磁阻等进行了表征。晶体的生长机制为典型的二维成核层状生长,且随着掺杂量的变化,晶格常数逐渐演变。所生长的晶体在2K-300 K的温度范围内均呈现金属性导电行为,掺杂晶体的剩余电阻大于同成分晶体,表明掺杂引入了较多点缺陷。磁阻分析显示,相比于同成分晶体来说,掺杂晶体的磁阻大大降低。这是因为杂质离子的引入,使得费米面的位置移动,从而导致本征晶体的电子与空穴相对浓度发生变化,同时其载流子迁移率也大大降低,从而使得晶体磁阻大大降低。实验结果表明1T’-MoTe₂和1T’-WTe₂晶体材料的巨磁阻效应应来源于电子与空穴载流子共存。更多还原