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来源：中国科学杂志社
近期华南理工大学与北京大学的研究者合作，系统研究了单层MoS2中本征缺陷（点缺陷与晶界）与辐照引入的缺陷对其氧化行为的影响，该研究表明缺陷的存在会强烈地促进单层MoS2在环境条件下的氧化反应，该结果以“Spectroscopic investigation of defects mediated oxidization of single-layer MoS2”为题在线发表于Science China Technological Sciences。
由于单层MoS2的比表面积很大，其性质与性能很大程度上取决于它与环境的相互作用。MoS2的氧化过程是其中一个重要的相互作用过程。尽管之前的研究已进行了大量的探索，但有关MoS2与氧反应的具体机制仍不清楚，该文系统地研究了本征缺陷和预制缺陷对单层MoS2氧化过程的影响。
对于原始的单层MoS2，氧化过程会优先发生在点缺陷和晶界位置上，在单层MoS2基面形成三角形状的凹坑，在晶界附近形成裂纹（图1）。
这是因为MoS2的氧化行为优先发生在缺陷位置，如晶界上的线缺陷和面内的点缺陷。Raman和PL光谱在氧化后同时发生蓝移，表明氧化后的样品由于氧替位导致p型掺杂增强，并且这种变化在晶界位置更早出现（图2和3）。
而对于离子辐照后的单层MoS2，辐照形成的缺陷作为氧化中心使得单层MoS2的氧化更加均匀（图4）。这是因为辐照引入的缺陷密度更高，能够覆盖晶界以及本征点缺陷对MoS2氧化行为的影响。随着缺陷密度的增大，Raman和PL光谱在氧化后蓝移更加明显（图4和5），这表明单层MoS2中的缺陷加速了氧化过程从而使得p型掺杂增强。
该结果表明，离子辐照引入的缺陷对MoS2在空气中的氧化过程有决定性的影响，从而可能会影响基于单层MoS2的器件在辐照环境下的长时间稳定性。
来源：scichina1950 中国科学杂志社
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