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单层WS2的生长制备及其光电性质研究一、 二硫化钨（WS2）薄膜的研究进展与现状自2004年曼彻斯特大学的两位物理学家Andre Geim和Konstantin Novoselov成功剥离出石墨烯以来，在很长一段时间里，石墨烯以其优异的电学、光学、力学等特性而在锂离子电池、传感器等方面获得了大量的应用。
然而，石墨烯不属于半导体，不存在带隙，使得其在电子、光电子器件方面的应用受到了极大的限制，且其高额的价格也严重限制了石墨烯在各个领域的应用发展。
因此，科学家们开始研究新的可以代替石墨烯的二维材料，目前，以过渡金属二硫化物（Transition metal dichalcogenide, TMDs）如二硫化钼（MoS2）、二硫化钨（WS2）等为代表的新型类石墨烯材料正在成为各领域科学家们的研究热点。
[1，2，3，4]相比于 Mo 类化合物，W 在地球上含量丰富，价格便宜且低毒，另外 W 是TMDs 中最重且半径最大的元素，金属原子间距离远，金属原子和硫族原子间的相互作用力小，这就为通过改变其二维结构来控制材料性能提供了机会[5]。
WS2 是一种类似石墨烯的层状材料，它的单层结构是两个 S 原子中间夹一个 W 原子，在形状上类似三明治结构。
多层的 WS2材料是由单层堆垛起来的，这种结构是靠着相对较弱的范德华力进行结合，每层的厚度是 0.7nm。
在单层的材料内部，原子之间的结合是离子共价键，强于层间的范德华力[6]。
二维 WS2是二维层状材料，其帯隙是随着层数的改变而发生相应的变化。
体相 WS2是间接帯隙的半导体，帯隙宽度是 1.3eV 。
当层数减少时帯隙会增大，当层数减少到单层，帯隙宽度变为 1.96eV ，成为直接帯隙半导体帯隙宽度变为 1.96eV ，成为直接帯隙半导体[7]，从而具备了优良的光电子特性。
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