Edge‐Epitaxial Growth of 2D NbS2‐WS2 Lateral Metal‐Semiconductor Heterostructures

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作者
Yu Zhang,Lei Yin,Junwei Chu,Tofik Ahmed Shifa,Jing Xia,Feng Wang,Yao Wen,Xueying Zhan,Zhenxing Wang,Jun He
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:30 (40) 被引量:102
标识
DOI:10.1002/adma.201803665
摘要

2D metal-semiconductor heterostructures based on transition metal dichalcogenides (TMDs) are considered as intriguing building blocks for various fields, such as contact engineering and high-frequency devices. Although, a series of p-n junctions utilizing semiconducting TMDs have been constructed hitherto, the realization of such a scheme using 2D metallic analogs has not been reported. Here, the synthesis of uniform monolayer metallic NbS2 on sapphire substrate with domain size reaching to a millimeter scale via a facile chemical vapor deposition (CVD) route is demonstrated. More importantly, the epitaxial growth of NbS2 -WS2 lateral metal-semiconductor heterostructures via a "two-step" CVD method is realized. Both the lateral and vertical NbS2 -WS2 heterostructures are achieved here. Transmission electron microscopy studies reveal a clear chemical modulation with distinct interfaces. Raman and photoluminescence maps confirm the precisely controlled spatial modulation of the as-grown NbS2 -WS2 heterostructures. The existence of the NbS2 -WS2 heterostructures is further manifested by electrical transport measurements. This work broadens the horizon of the in situ synthesis of TMD-based heterostructures and enlightens the possibility of applications based on 2D metal-semiconductor heterostructures.
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