这里，通过化学气相沉积法，连续生长MoS2和石墨烯，成功获得了石墨烯和MoS2的垂直异质结构。MoS2在石墨烯表面的覆盖率是通过臭氧处理来控制的，这是因为成核促进剂（PTAS）的吸附和聚集情况会受影响，从而影响石墨烯表面上的MoS2成核情况。经研究发现，即使经过臭氧处理和高温生长过程（最高650 ℃）后，多数为单层MoS2或双层MoS2薄片生长在几乎无缺陷的石墨烯上。通过光致发光和光响应测试发现，该异质结构中实现了有效的电荷转移。

Figure 1. 采用不同的预生长处理，MoS2生长在石墨烯上的情况。MoS2分别生长在（a）原始石墨烯，（b）臭氧处理的石墨烯，（c）PTAS沉积的石墨烯，（d）PTAS+臭氧处理的石墨烯上的AFM图。
 

Figure 2. 在石墨烯和SiO2 /Si衬底上生长MoS2的PL光谱。插图是放大的PL光谱。
 

Figure 3. 石墨烯/MoS2垂直异质结构的全范围拉曼光谱。插图是放大的光谱，显示了归属于MoS2晶体的两个典型峰（E_2g和A_1g）。
 

Figure 4. 不同臭氧处理时间的石墨烯拉曼光谱。
 

Figure 5. 异质结构器件的光电特性分析，其中（a，b）是石墨烯通道和小MoS2薄片构建的器件，而（c，d）是石墨烯通道和大MoS2薄片构建的器件。在0.03 V偏置电压下有无白光照明时获得光响应曲线。
 

Figure 6.（a）异质结构器件在不同光强度下的传输特性。（b）响应度与光强度的函数关系。（c）在入射光强度为15.8 W cm -2照射下，器件的时间光响应曲线。
 
      该研究工作由韩国亚洲大学Ji-Yong Park课题组于2020年发表在Carbon期刊上。原文：Large-area growth of high-quality graphene/MoS2 vertical heterostructures by chemical vapor deposition with nucleation control。

摘自《石墨烯杂志》公众号：