Temperature-dependent Raman spectroscopy studies of 1–5-layer WSe2

拉曼光谱 非谐性 半最大全宽 声子 大气温度范围 热膨胀 凝聚态物理 反向 材料科学 拉曼散射 光电子学 化学 光学 物理 热力学 数学 几何学 冶金
作者
Zhonglin Li,Yingying Wang,Jie Jiang,Yao Liang,Bo Zhong,Hong Zhang,Kai Yu,Guangfeng Kan,Mingqiang Zou
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:13 (2): 591-595 被引量:53
标识
DOI:10.1007/s12274-020-2669-0
摘要

In this work, Raman measurements of 1–5-layer WSe2 supported on SiO2/Si in the temperature range of 133 to 533 K are reported. A physical model including both volume effect and temperature effect is used to quantitatively understand the nonlinear temperature dependence of \(\rm{E}_{2g}^1\) Raman mode. It is found this nonlinear dependence of Raman mode mainly originates from thermal expansion effect and three-phonon scattering. The former effect increases with an increase in number of layers, which is inverse for the latter effect. The temperature-dependent thermal expansion coefficients of 1–5-layer WSe2 are also obtained from Raman spectra. The full width at half maximum (FWHM) of \(\rm{E}_{2g}^1\) mode is also systematically studied both experimentally and theoretically in the temperature range of 133 to 413 K. It is found that the increase in FWHM of \(\rm{E}_{2g}^1\) mode originates from decaying of E12g phonon. This work will promote the understanding of anharmonic behaviors of phonons in WSe2 flakes with different thicknesses.
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