We report the fabrication of single-crystal monolayer WxMo1−xS2 alloy triangles using chemical vapor deposition method. Raman and photoluminescence property are investigated in correlation to the composition. In the monolayer triangles, the photoluminescence peak shifts continuously from 687.4 nm at the triangle center to 633.6 nm at the edge, corresponding to a switch from MoS2 to WS2 across the heterojunction. This composition-graded alloy may have interesting functions in broadband photodetection and multi-color light emission.
References
1.
K. S.
Novoselov
, A. K.
Geim
, S. V.
Morozov
, D.
Jiang
, Y.
Zhang
, S. V.
Dubonos
, I. V.
Grigorieva
, and A. A.
Firsov
, Science
306
(5696
), 666
(2004
).2.
K. F.
Mak
, M. Y.
Sfeir
, Y.
Wu
, C. H.
Lui
, J. A.
Misewich
, and T. F.
Heinz
, Phys. Rev. Lett.
101
(19
), 196405
(2008
).3.
S.
Bertolazzi
, J.
Brivio
, and A.
Kis
, ACS Nano
5
(12
), 9703
(2011
).4.
K. F.
Mak
, C.
Lee
, J.
Hone
, J.
Shan
, and T. F.
Heinz
, Phys. Rev. Lett.
105
(13
), 136805
(2010
).5.
A.
Splendiani
, L.
Sun
, Y. B.
Zhang
, T. S.
Li
, J.
Kim
, C. Y.
Chim
, G.
Galli
, and F.
Wang
, Nano Lett.
10
(4
), 1271
(2010
).6.
W. J.
Zhao
, Z.
Ghorannevis
, L. Q.
Chu
, M. L.
Toh
, C.
Kloc
, P. H.
Tan
, and G.
Eda
, ACS Nano
7
(1
), 791
(2013
).7.
T.
Cao
, G.
Wang
, W. P.
Han
, H. Q.
Ye
, C. R.
Zhu
, J. R.
Shi
, Q.
Niu
, P. H.
Tan
, E.
Wang
, B. L.
Liu
, and J.
Feng
, Nat. Commun.
3
, 887
(2012
).8.
K. F.
Mak
, K. L.
He
, J.
Shan
, and T. F.
Heinz
, Nat. Nanotechnol.
7
(8
), 494
(2012
).9.
H. L.
Zeng
, J. F.
Dai
, W.
Yao
, D.
Xiao
, and X. D.
Cui
, Nat. Nanotechnol.
7
(8
), 490
(2012
).10.
Y. H.
Lee
, X. Q.
Zhang
, W. J.
Zhang
, M. T.
Chang
, C. T.
Lin
, K. D.
Chang
, Y. C.
Yu
, J. T. W.
Wang
, C. S.
Chang
, L. J.
Li
, and T. W.
Lin
, Adv. Mater.
24
(17
), 2320
(2012
).11.
Y. F.
Yu
, C.
Li
, Y.
Liu
, L. Q.
Su
, Y.
Zhang
, and L. Y.
Cao
, Sci. Rep.
3
, 1866
(2013
).12.
Y.
Zhang
, Y. F.
Zhang
, Q. Q.
Ji
, J.
Ju
, H. T.
Yuan
, J. P.
Shi
, T.
Gao
, D. L.
Ma
, M. X.
Liu
, Y. B.
Chen
, X. J.
Song
, H. Y.
Hwang
, Y.
Cui
, and Z. F.
Liu
, ACS Nano
7
(10
), 8963
(2013
).13.
H. J.
Conley
, B.
Wang
, J. I.
Ziegler
, R. F.
Haglund
, S. T.
Pantelides
, and K. I.
Bolotin
, Nano Lett.
13
(8
), 3626
(2013
).14.
H.
Terrones
, F.
Lopez-Urias
, and M.
Terrones
, Sci. Rep.
3
, 1549
(2013
).15.
J.
Kang
, J.
Li
, S.-S.
Li
, J.-B.
Xia
, and L.-W.
Wang
, Nano Lett.
13
(11
), 5485
(2013
).16.
L. L.
Yu
, Y. H.
Lee
, X.
Ling
, E. J. G.
Santos
, Y. C.
Shin
, Y. X.
Lin
, M.
Dubey
, E.
Kaxiras
, J.
Kong
, H.
Wang
, and T.
Palacios
, Nano Lett.
14
(6
), 3055
(2014
).17.
W.
Zhang
, C.-P.
Chuu
, J.-K.
Huang
, C.-H.
Chen
, M.-L.
Tsai
, Y.-H.
Chang
, C.-T.
Liang
, Y.-Z.
Chen
, Y.-L.
Chueh
, J.-H.
He
, M.-Y.
Chou
, and L.-J.
Li
, Sci. Rep.
4
, 3826
(2014
).18.
L.
Britnell
, R. M.
Ribeiro
, A.
Eckmann
, R.
Jalil
, B. D.
Belle
, A.
Mishchenko
, Y. J.
Kim
, R. V.
Gorbachev
, T.
Georgiou
, S. V.
Morozov
, A. N.
Grigorenko
, A. K.
Geim
, C.
Casiraghi
, A. H.
Castro Neto
, and K. S.
Novoselov
, Science
340
(6138
), 1311
(2013
).19.
Z.
Liu
, L. L.
Ma
, G.
Shi
, W.
Zhou
, Y. J.
Gong
, S. D.
Lei
, X. B.
Yang
, J. N.
Zhang
, J. J.
Yu
, K. P.
Hackenberg
, A.
Babakhani
, J. C.
Idrobo
, R.
Vajtai
, J.
Lou
, and P. M.
Ajayan
, Nat. Nanotechnol.
8
(2
), 119
(2013
).20.
Y.
Gong
, J.
Lin
, X.
Wang
, G.
Shi
, S.
Lei
, Z.
Lin
, X.
Zou
, G.
Ye
, R.
Vajtai
, B. I.
Yakobson
, H.
Terrones
, M.
Terrones
, B. K.
Tay
, J.
Lou
, S. T.
Pantelides
, Z.
Liu
, W.
Zhou
, and P. M.
Ajayan
, Nat. Mater.
13
, 1135
–1142
(2014
).21.
X.
Duan
, C.
Wang
, J. C.
Shaw
, R.
Cheng
, Y.
Chen
, H.
Li
, X.
Wu
, Y.
Tang
, Q.
Zhang
, A.
Pan
, J.
Jiang
, R.
Yu
, Y.
Huang
, and X.
Duan
, Nat. Nanotechnol.
9
(12), 1024
–1030
(2014
).22.
C. M.
Huang
, S. F.
Wu
, A. M.
Sanchez
, J. J. P.
Peters
, R.
Beanland
, J. S.
Ross
, P.
Rivera
, W.
Yao
, D. H.
Cobden
, and X. D.
Xu
, Nat. Mater.
13
(12
), 1096
(2014
).23.
C. X.
Cong
, J. Z.
Shang
, X.
Wu
, B. C.
Cao
, N.
Peimyoo
, C.
Qiu
, L. T.
Sun
, and T.
Yu
, Adv. Opt. Mater.
2
(2
), 131
(2014
).24.
H. R.
Gutierrez
, N.
Perea-Lopez
, A. L.
Elias
, A.
Berkdemir
, B.
Wang
, R.
Lv
, F.
Lopez-Urias
, V. H.
Crespi
, H.
Terrones
, and M.
Terrones
, Nano Lett.
13
(8
), 3447
(2013
).25.
H. P.
Komsa
and A. V.
Krasheninnikov
, J. Phys. Chem. Lett.
3
(23
), 3652
(2012
).26.
Y. J.
Gong
, Z.
Liu
, A. R.
Lupini
, G.
Shi
, J. H.
Lin
, S.
Najmaei
, Z.
Lin
, A. L.
Elias
, A.
Berkdemir
, G.
You
, H.
Terrones
, M.
Terrones
, R.
Vajtai
, S. T.
Pantelides
, S. J.
Pennycook
, J.
Lou
, W.
Zhou
, and P. M.
Ajayan
, Nano Lett.
14
(2
), 442
(2014
).27.
J.
Mann
, Q.
Ma
, P. M.
Odenthal
, M.
Isarraraz
, D.
Le
, E.
Preciado
, D.
Barroso
, K.
Yamaguchi
, G.
von Son Palacio
, A.
Nguyen
, T.
Tran
, M.
Wurch
, A.
Nguyen
, V.
Klee
, S.
Bobek
, D.
Sun
, T. F.
Heinz
, T. S.
Rahman
, R.
Kawakami
, and L.
Bartels
, Adv. Mater.
26
(9
), 1399
(2014
).28.
Y. F.
Chen
, J. Y.
Xi
, D. O.
Dumcenco
, Z.
Liu
, K.
Suenaga
, D.
Wang
, Z. G.
Shuai
, Y. S.
Huang
, and L. M.
Xie
, ACS Nano
7
(5
), 4610
(2013
).29.
S.
Tongay
, D. S.
Narang
, J.
Kang
, W.
Fan
, C. H.
Ko
, A. V.
Luce
, K. X.
Wang
, J.
Suh
, K. D.
Patel
, V. M.
Pathak
, J. B.
Li
, and J. Q.
Wu
, Appl. Phys. Lett.
104
(1
), 012101
(2014
).30.
See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4908256 for more SNOM, Raman, and PL data of our samples.
31.
Y. J.
Zhan
, Z.
Liu
, S.
Najmaei
, P. M.
Ajayan
, and J.
Lou
, Small
8
(7
), 966
(2012
).32.
J. S.
Ross
, P.
Klement
, A. M.
Jones
, N. J.
Ghimire
, J. Q.
Yan
, D. G.
Mandrus
, T.
Taniguchi
, K.
Watanabe
, K.
Kitamura
, W.
Yao
, D. H.
Cobden
, and X. D.
Xu
, Nat. Nanotechnol.
9
(4
), 268
(2014
).33.
N.
Peimyoo
, J.
Shang
, C.
Cong
, X.
Shen
, X.
Wu
, E. K. L.
Yeow
, and T.
Yu
, ACS Nano
7
(12
), 10985
(2013
).34.
H. L.
Zeng
, G. B.
Liu
, J. F.
Dai
, Y. J.
Yan
, B. R.
Zhu
, R. C.
He
, L.
Xie
, S. J.
Xu
, X. H.
Chen
, W.
Yao
, and X. D.
Cui
, Sci. Rep.
3
, 1608
(2013
).© 2015 AIP Publishing LLC.
2015
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
