Homo‐Site Nucleation Growth of Twisted Bilayer MoS2 with Commensurate Angles

材料科学 成核 双层 超晶格 激子 化学物理 光致发光 扭转 纳米技术 化学气相沉积 凝聚态物理 光电子学 热力学 几何学 数学 生物化学 物理 化学
作者
Jun Zhou,Haojie Huang,Zihan Zhao,Zhenglong Dou,Li Zhou,Tiantian Zhang,Zhiheng Huang,Yibiao Feng,Dongxia Shi,Nan Liu,Jian Yang,Jia-Cai Nie,Qu‐Quan Wang,Jichen Dong,Yunqi Liu,Ruifen Dou,Qikun Xue
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (38) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/adma.202408227
摘要

Abstract Moiré superlattices, composed of two layers of transition metal dichalcogenides with a relative twist angle, provide a novel platform for exploring the correlated electronic phases and excitonic physics. Here, a gas‐flow perturbation chemical vapor deposition (CVD) approach is demonstrated to directly grow MoS 2 bilayer with versatile twist angles. It is found that the formation of twisted bilayer MoS 2 homostructures sensitively depends on the gas‐flow perturbation modes, correspondingly featuring the nucleation sites of the second layer at the same (homo‐site) as or at the different (hetero‐site) from that of the first layer. The commensurate twist angle of ≈22° in homo‐site nucleation strategy accounts for ≈16% among the broad range of twist angles due to its low formation energy, which is in consistence with the theoretical calculation. More importantly, moiré interlayer excitons with the enhanced photoluminescence (PL) intensity and the prolonged lifetime are evidenced in the twisted bilayer MoS 2 with a commensurate angle of 22°, which is owing to the reason that the strong moiré potential facilitates the interlayer excitons to be trapped in the moiré superlattices. The work provides a feasible route to controllably built twisted MoS 2 homostructures with strong moiré potential to investigate the correlated physics in twistronics systems.
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