祝贺 Yuanyuan、Bin 和 Fei 作为共同第一作者的论文 “Boltzmann Sigmoidal Modulation of Vanadium Doping in Monolayer MoS2 by Potassium Iodide” 在 Nano Letters 发表!

取代掺杂是半导体电子学的基石,但二维(2D)半导体只有一个原子的厚度,无法采用离子注入,生长过程中的原位掺杂成为实际可行的路线——而其调控机制一直不明确。本工作以 V 掺杂单层 MoS₂ 为模型体系,建立了经 STEM 校准的拉曼探针(位于 100–250 cm⁻¹ 的缺陷激活双共振模式)来定量真实掺杂浓度,并发现掺杂密度远低于前驱体馈送比即达到饱和(名义馈送比高达 80%,平台却仅约 9%)。饱和水平受碘化钾(KI)助剂调控,遵循 Boltzmann S 形规律从约 4% 调至约 12%;第一性原理计算用边缘钝化取代模型解释了这一现象:碘端基对 V 嵌入势垒的降低强于对 Mo 的,从而激活了杂原子取代。这种碘化物活化掺杂范式推进了低维体系的掺杂理论,并为二维半导体中可控的杂原子取代(面向电子学、自旋电子学与催化应用)提供了一条可推广的路线。

MoS2 中的卤化物活化 V 掺杂

Source: x-mol.com