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Compositional Phase Change of Early Transition Metal Diselenide (VSe 2 and TiSe 2 ) Ultrathin Films by Postgrowth Annealing

材料科学 单层 退火(玻璃) 二硒醚 异质结 范德瓦尔斯力 过渡金属 插层(化学) 薄膜 纳米技术 分子束外延 相变 扫描隧道显微镜 化学物理 结晶学 凝聚态物理 外延 光电子学 无机化学 图层(电子) 分子 冶金 物理 催化作用 有机化学 化学 生物化学
作者
Manuel Bonilla,Sadhu Kolekar,Jiangfeng Li,Yan Xin,Paula Mariel Coelho,Kinga Lasek,K. Zberecki,Daniel Lizzit,Ezequiel Tosi,Paolo Lacovig,Silvano Lizzit,Matthias Batzill
出处
期刊:Advanced Materials Interfaces [Wiley]
卷期号:7 (15) 被引量:20
标识
DOI:10.1002/admi.202000497
摘要

Abstract The transition metal selenides M 1+ y Se 2 (M = V, Ti) have intriguing quantum properties, which make them target materials for controlling properties by thinning them to the ultrathin limit. An appropriate approach for the synthesis of such ultrathin films is by molecular beam epitaxy. Here, it is shown that such synthesized V‐ and Ti‐Se 2 films can undergo a compositional change by vacuum annealing. Combined scanning tunneling and photoemission spectroscopy is used to determine compositional and structural changes of ultrathin films as a function of annealing temperature. Loss of selenium from the film is accompanied by a morphology change of monolayer height islands to predominantly bilayer height. In addition, crystal periodicity and atomic structure changes are observed. These changes are consistent with a transition from a layered transition metal dichalcogenide (TMDC) to ordered intercalation compounds with V or Ti intercalated in between two layers of their respective TMDCs. These observations may clear up misconception of the nature of previously reported high‐temperature grown transition metal selenides. More significantly, the demonstrated control of the formation of intercalation compounds is a key step toward modifying properties in van der Waals systems and toward expanding material systems for van der Waals heterostructures.
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