二硫化钼纳米片的电化学特性初探文献综述
2020-05-26 20:47:06
文 献 综 述 1. 二硫化钼概述: 1.1二硫化钼材料简介: 随着以硅为核心材料的集成电路的发展日益受到限制,以石墨烯为主的层状纳米材料也越来越受到科学家们的关注。
二硫化钼(MoS2)是近几年涌现出来的具有优异性质的另一种层状纳米材料。
2011年,瑞士的Radisavljevic B和Radenovic A等人称MoS2或将在下一代纳米电子器件领域中比传统硅材料或者富勒烯更具有优势,这是因单层的二硫化钼可以用于制造体积更小、能效更高的电子芯片[1]。
MoS2属于六方晶系,晶格参数为a=0.316nm,c=1.229nm,它具有与石墨相似的层状结构[2]-[5]。
如图1所示,MoS2有着由S-Mo-S三层堆垛而成的晶体结构[6]-[9]。
每个MoS2分子层之间相距约为0.65nm,其含有上下两个六边形结构的S原子层,中间夹着一个Mo原子层,形成类似于”三明治”的层状结构。
层内S原子与Mo原子以共价键结合,Mo-S棱面相当多,比表面积大,层边缘有悬空键,并以较微弱的范德华力结合[1] [10]-[14],因此,MoS2层容易受外界环境的影响而形成稳定的薄层结构,为其在微电子领域的应用奠定了良好基础。
图1:MoS2的(A)分子结构图及(B)层的结构图 1.2二维材料在电化学检测中的应用 1.2.1石墨烯在电化学检测中的应用 石墨烯是由碳六元环组成的两维(2D)周期蜂窝状点阵结构,它可以翘曲成零维(0D)的富勒烯(fullerene),卷成一维(1D)的碳纳米管(carbon nanotube,CNT)或者堆垛成三维(3D)的石墨(graphite),因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元如图2。
石墨烯材料还兼有石墨和碳纳米管等材料的一些优良性质。
[15] 图2:石墨烯结构(a)石墨烯翘曲成0D富勒烯,卷成1D碳纳米管或者堆垛成3D的石墨,是构成其他石墨材料的基本单元;(b)非支撑单层石墨烯的能带结构。