PyLoN&HRS-750应用 | 理解重离子的影响与使用聚焦离子束在加工大面积单层WS2时精调其光学性质的探究

Fahrettin Sarcan 教授是伊斯坦布尔大学理学院的杰出学者，拥有博士学位。他领导的研究小组专注于光电子学领域的多个重要方向，包括宽禁带半导体的光电子应用、新型半导体材料的光学和电学性质，以及基于二维过渡金属二硫化物的电子和光电子器件的缺陷工程。通过他的研究工作，Sarcan教授致力于推动新型材料在电子和光电子领域的应用，为该领域的科学和技术发展做出了重要贡献。

聚焦离子束(FIB)是一种有效的工具，可用于精确的纳米尺度加工。最近，它已被应用于定制功能性纳米材料，如二维过渡金属二硫化物(TMDCs)中的缺陷工程，为基于TMDCs的光电子器件提供理想的性能。然而，FIB辐照和铣削过程对这些细致、原子薄材料造成的损伤，尤其是超出FIB目标区域的扩展区域，尚未完全表征。了解侧向离子束效应与二维TMDCs光学性质之间的相关性对于设计和制造高性能光电子器件至关重要。

Sarcan教授近期在Nature 2D Materials and Applications发表了文章《理解重离子的影响与使用聚焦离子束在加工大面积单层WS2时的精调其光学性质探究》 (Understanding the impact of heavy ions and tailoring the optical properties of large-area monolayer WS2 using focused ion beam)。Sarcan教授通过稳态光致发光(PL)和拉曼光谱对由镓聚焦离子束铣削引起的大面积单层WS2的侧向损伤进行了研究。通过对距离铣削位置远的三个不同区域进行鉴定和表征，发现这三个区域的发射具有不同的波长和衰减寿命。同时，通过具有高空间分辨率的时间分辨PL光谱，Sarcan教授还发现了在铣削位置周围出现的明亮的环形发射。Sarcan教授的研究结果为通过聚焦离子束光刻进行电荷和缺陷工程调节TMDCs的光学性质开辟了新的途径。此外，该研究提供了证据，表明尽管一些局部损伤是不可避免的，但通过减小离子束电流可以消除远距离的破坏。这为利用FIB在二维TMDCs中创建纳米结构，以及设计和实现晶圆尺度上的光电子器件铺平了道路。

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这篇开创性的研究论文使用了Teledyne Princeton Instruments(TPI)的推出的PyLoN系列液氮制冷相机，这款高性能科学级CCD相机专为科学研究和实验室应用而设计。PyLoN相机采用先进的CCD传感器和数字信号处理技术，能够实现高分辨率、低噪音和快速的数据采集。其优化的设计使其在各种科学领域中得到广泛应用，包括光谱学、光电子学、生物医学和材料科学等。PyLoN系列相机提供了多种型号和配置选项，以满足不同实验需求，为用户提供适配的解决方案。

这篇文章还使用了TPI的SpectroPro 2750系列光谱仪(现已升级为HRS-750系列)。该仪器采用先进且稳定的光学和机械设计，能够实现出色的光谱分辨率和灵敏度。HRS-750具有极高的光谱分辨率，搭配不同的光栅及镀膜时，可覆盖从紫外到近红外的多个波段。其灵活的配置选项使用户能够根据实验需求选择不同的入射和出射光路，以实现理想性能。除此之外，HRS-750还具有易于操作的特点，使其成为科学研究人员和工程师们理想的光谱分析工具。

审核编辑 黄宇