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Microscopic evidence of strong interactions between chemical vapor deposited 2D MoS2 film and SiO2 growth template
저자
Sohn Woonbae (Seoul National University) ; Kwon Ki Chang (Seoul National University) ; 서준민 (서울대학교) ; Lee Tae Hyung (서울대학교) ; 노광철 (한국세라믹기술원) ; 장호원 (서울대학교)
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2021
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학술저널
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Two-dimensional MoS 2 film can grow on oxide substrates including Al 2 O 3 and SiO 2 . However, it cannot grow usually on non-oxide substrates such as a bare Si wafer using chemical vapor deposition. To address this issue, we prepared as-synthesized and transferred MoS 2 (AS-MoS 2 and TR-MoS 2 ) films on SiO 2 /Si substrates and studied the effect of the SiO 2 layer on the atomic and electronic structure of the MoS 2 films using spherical aberration-corrected scanning transition electron microscopy (STEM) and electron energy loss spectroscopy (EELS). The interlayer distance between MoS 2 layers film showed a change at the AS-MoS 2 /SiO 2 interface, which is attributed to the formation of S–O chemical bonding at the interface, whereas the TR-MoS 2 /SiO 2 interface showed only van der Waals interactions. Through STEM and EELS studies, we confirmed that there exists a bonding state in addition to the van der Waals force, which is the dominant interaction between MoS 2 and SiO 2 . The formation of S–O bonding at the AS-MoS 2 /SiO 2 interface layer suggests that the sulfur atoms at the termination layer in the MoS 2 films are bonded to the oxygen atoms of the SiO 2 layer during chemical vapor deposition. Our results indicate that the S–O bonding feature promotes the growth of MoS 2 thin films on oxide growth templates.
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