李瀚潇，刘 帅，王瑞雪，陈国祥

(西安石油大学 理学院，西安 710065)

0 引 言

石墨烯具有优异的光学、电学、力学和电化学等特性，在传感器、晶体管、锂离子电池等领域具有潜在的应用价值，但本征石墨烯的带隙为零，限制了其在电子器件等方面的应用[1-6]。过渡金属硫化物(TMDCs)作为典型的层状材料，在电输运、光学特性等方面与石墨烯类似，且具有易于调控的禁带宽度[7-13]。例如，块体MoS2为禁带宽度约1.3 eV的间接带隙半导体，当被剥离至单层时，会转变为直接带隙半导体，禁带宽度提高至1.8 eV[14]。该特性使TMDCs材料在电子器件等方面拥有更为广阔的应用前景。TMDCs的通用化学式为MX2，其中M代表过渡金属元素(如Mo，W，Ta，Re等)， X代表硫族元素(通常为S，Se，Te)[15]。单层MX2由上下两层硫族原子和中间层金属原子形成独特的“三明治结构”，单元层内通过共价键X-M-X结合，层间则通过微弱的范德华力相结合[16]。

材料性质与键合及结构等因素密切相关[17-18]。根据金属原子与硫族原子配位状态的差异，TMDCs主要分为H相和T相，二者的晶体结构相似，但物理化学特性具有显著差异。对于H相，金属原子以三角柱面体配位结构排列，单层H相的堆叠顺序是AbA，其中A和b分别表示硫族原子和金属原子；对于T相，金属原子以八面体配位结构排列，其中一个硫族层与其他层相比从初始位置水平移动，形成AbC型堆叠[20]。随着外部环境的变化，八面体构型的1T相会转变成扭曲的八面体构型1T′相和斜方晶系的1Td相,如图1(a)所示[19]。此外，通过不同的顺序堆叠单层H相，可以获得2H和3R相，其堆叠顺序分别为ABA和ABC[21]。……