Publikace: Anomalous electrical conductivity change in MoS2 during the transition from the amorphous to crystalline phase
Článekopen accesspeer-reviewedpostprint| dc.contributor.author | Krbal, Miloš | |
| dc.contributor.author | Přikryl, Jan | |
| dc.contributor.author | Pis, Igor | |
| dc.contributor.author | Prokop, Vít | |
| dc.contributor.author | Rodriguez Pereira, Jhonatan | |
| dc.contributor.author | Kolobov, Alexander V | |
| dc.date.accessioned | 2024-08-24T07:11:57Z | |
| dc.date.available | 2024-08-24T07:11:57Z | |
| dc.date.issued | 2023 | |
| dc.description.abstract | Transition metal dichalcogenides exhibit unique properties, which make them interesting for fundamental studies and for applications in many devices. Here, we report on the anomalous electrical behavior during the amorphous-to-crystal phase transition of MoS2. While crystallization typically results in an increase in conductivity, the situation in MoS2 is opposite. Amorphous MoS2 shows a sheet resistance of 3.2 x 103 omega with the value remaining nearly constant until 200 degrees C, MoS2 samples annealed above 200 degrees C exhibit an unexpected two-step increase in sheet resistance. The first abrupt increase takes place after annealing at temperatures between 300 and 400 degrees C while the second increase occurs after heating to 700 degrees C with typical sheet resistance values of 1.2 x 105 and 8 x 106 omega after heating to 500 degrees C and 900 degrees C, respectively. Using a combination of X-ray photoelectron spectroscopy and X-ray diffraction studies and ab-initio modeling, we argue that the large electrical conductivity observed in amorphous MoS2 is associated with the existence of a large quantity of Mo-Mo homopolar bonds that exceed the percolation threshold. The dramatic increase in the sheet resistivity in the first step is accompanied by the formation of the Mo-S bonds upon the disassociation of homopolar Mo-Mo bonds for a further increase in the sheet resistance upon annealing temperatures of 700 degrees C that can be attributed to the grain boundary formation during crystallization of MoS2 into the 2H layered structure. | eng |
| dc.description.abstract-translated | Dichalkogenidy přechodných kovů vykazují jedinečné vlastnosti, které je činí zajímavými pro základní studie a pro aplikace v mnoha zařízeních. Zde uvádíme anomální elektrické chování v MoS2 během fázového přechodu z amorfního do krystalického stavu. Zatímco krystalizace obvykle vede ke zvýšení vodivosti, u MoS2 je tomu naopak. Amorfní MoS2 vykazuje plošný odpor 3,2 × 103 Ω□ s hodnotou téměř konstantní do 200 ◦C, vzorky MoS2 žíhané nad 200 ◦C vykazují neočekávaný dvoustupňový nárůst plošného odporu. První náhlý nárůst nastává po žíhání při teplotách mezi 300 a 400 ◦C, zatímco druhý nárůst nastává po zahřátí na 700 ◦C s typickými hodnotami odporu plechu 1,2 × 105 a 8 × 106 Ω□ po zahřátí na 500 ◦C a 900 ◦ C, v tomto pořadí. Pomocí kombinace rentgenové fotoelektronové spektroskopie a studií rentgenové difrakce a ab-initio modelování tvrdíme, že velká elektrická vodivost pozorovaná u amorfního MoS2 je spojena s existencí velkého počtu Mo– Mo homopolární vazby, které překračují práh perkolace. Dramatický nárůst měrného odporu v prvním kroku je doprovázen tvorbou vazeb Mo–S díky disociaci homopolárních vazeb Mo–Mo a další zvýšení měrného odporu při teplotách žíhání nad 700 ◦C lze přičíst tvorbě hranic zrn při krystalizaci MoS2 do 2H vrstevnaté struktury. | cze |
| dc.format | p. 2619-2625 | eng |
| dc.identifier.doi | 10.1016/j.ceramint.2022.09.242 | |
| dc.identifier.issn | 0272-8842 | |
| dc.identifier.obd | 39888918 | |
| dc.identifier.scopus | 2-s2.0-85139711760 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10195/83632 | |
| dc.identifier.wos | 000905085600001 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.peerreviewed | yes | eng |
| dc.publicationstatus | postprint | eng |
| dc.publisher | Elsevier Science | eng |
| dc.relation.ispartof | Ceramics International, volume 49, issue: 2 | eng |
| dc.relation.publisherversion | https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884222034241 | |
| dc.rights | open access | eng |
| dc.rights.licence | CC BY-NC-ND 4.0 | |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Electrical conductivity | eng |
| dc.subject | MoS2 | eng |
| dc.subject | Structure | eng |
| dc.subject | Crystallization | eng |
| dc.subject | elektrická vodivost | cze |
| dc.subject | MoS2 | cze |
| dc.subject | struktura | cze |
| dc.subject | krystalizace | cze |
| dc.subject | vrstevnaté polovodiče | cze |
| dc.subject | dichalkogenidy | cze |
| dc.title | Anomalous electrical conductivity change in MoS2 during the transition from the amorphous to crystalline phase | eng |
| dc.title.alternative | Anomální změna elektrické vodivosti MoS2 při přechodu z amorfní do krystalické fáze | cze |
| dc.type | Article | eng |
| dspace.entity.type | Publication |
Soubory
Původní svazek
1 - 1 z 1
Načítá se...
- Název:
- M._Krbal_et_al._Anomalous_electrical_conductivity_change_in_MoS2_during_the_transition_from_the_amorphous_to_crystalline_phase.pdf
- Velikost:
- 2.75 MB
- Formát:
- Adobe Portable Document Format