Made on
Tilda
МИРЭА — Российский технологический университет,
институт перспективных технологий и индустриального программирования
Были изучены динамика ультрабыстрых релаксационных процессов и вибрационные свойства структур MoS₂, MoS₂ₓSe₂(₁₋ₓ) и MoSe₂ в виде монослоев, билингов и объемных образцов на подложке Si/SiO₂. Методами спектроскопии с временным разрешением были определены времена релаксации фотоиндуцированных носителей заряда: для монолайеров MoS₂ они составили 0,58±0,05 пс и 545±19 пс, для билингов — 1,68±0,05 пс и 470±60 пс, а для объемных образцов — 2,09±0,05 пс и 970±40 пс. Было показано, что интерференционные эффекты, связанные с подложкой, искажали результаты до 20%, особенно для длин волн возбуждения свыше 680 нм. Это объясняется уменьшением поглощения в ДПМ и увеличением вклада подложки в релаксационные процессы. В дополнение, изучение сплавов MoS₂ₓSe₂(₁₋ₓ) показало, что частоты их вибрационных мод зависят от стехиометрического состава: моды A₁ʹ и E₁²g линейно смещались в сторону высоких частот с увеличением доли атомов серы, в то время как моды E₁²g (Se–Mo–S) появлялись только в сплавах и отсутствовали в чистых компонентах. Характерные времена релаксации для сплавов изменялись в зависимости от содержания серы, достигая максимума для чистого MoS₂ и минимума для MoSe₂. Влияние дефектов существенно сказывалось на времена релаксации, особенно в эксфолиированных образцах, а вклад подложки снижал значения времен релаксации примерно на 15%. Эти результаты подтверждают перспективность использования ДПМ и их сплавов в оптоэлектронных устройствах. Таким образом, проведенные исследования углубили понимание механизмов ультрабыстрой динамики и вибрационных свойств в TMDs и их сплавах, а также заложили основы для дальнейшего проектирования их свойств для целевых применений.