We report the structural and electrical characterization of tungsten oxides formed by illuminating multi-layer tungsten diselenide (WSe2) nanosheets with an intense laser beam in the ambient environment. A noninvasive microwave impedance microscope (MIM) was used to perform electrical imaging of the samples. The local conductivity ∼102 S/m of the oxidized product, measured by the MIM and conventional transport experiments, is much higher than that of the pristine WSe2, suggesting the formation of sub-stoichiometric WO3-x polycrystals with n-type carriers. With further efforts to improve the conductivity of the oxides, the laser-assisted oxidation process may be useful for patterning conductive features on WSe2 or forming electrical contacts to various transition metal dichalcogenides.

1.
Q. H.
Wang
,
K.
Kalantar-Zadeh
,
A.
Kis
,
J. N.
Coleman
, and
M. S.
Strano
,
Nat. Nanotechnol.
7
,
699
(
2012
).
2.
D.
Jariwala
,
V. K.
Sangwan
,
L. J.
Lauhon
,
T. J.
Marks
, and
M. C.
Hersam
,
ACS Nano
8
,
1102
(
2014
).
3.
S. Z.
Butler
,
S. M.
Hollen
,
L.
Cao
,
Y.
Cui
,
J. A.
Gupta
,
H. R.
Gutiérrez
,
T. F.
Heinz
,
S. S.
Hong
,
J.
Huang
,
A. F.
Ismach
,
E.
Johnston-Halperin
,
M.
Kuno
,
V. V.
Plashnitsa
,
R. D.
Robinson
,
R. S.
Ruoff
,
S.
Salahuddin
,
J.
Shan
,
L.
Shi
,
M. G.
Spencer
,
M.
Terrones
,
W.
Windl
, and
J. E.
Goldberger
,
ACS Nano
7
,
2898
(
2013
).
4.
X.
Xu
,
W.
Yao
,
D.
Xiao
, and
T. F.
Heinz
,
Nat. Phys.
10
,
343
(
2014
).
5.
M.
Chhowalla
,
H. S.
Shin
,
G.
Eda
,
L.-J.
Li
,
K. P.
Loh
, and
H.
Zhang
,
Nat. Chem.
5
,
263
(
2013
).
6.
A. C.
Ferrari
,
J. C.
Meyer
,
V.
Scardaci
,
C.
Casiraghi
,
M.
Lazzeri
,
F.
Mauri
,
S.
Piscanec
,
D.
Jiang
,
K. S.
Novoselov
,
S.
Roth
, and
A. K.
Geim
,
Phys. Rev. Lett.
97
,
187401
(
2006
).
7.
C.
Lee
,
H.
Yan
,
L. E.
Brus
,
T. F.
Heinz
,
J.
Hone
, and
S.
Ryu
,
ACS Nano
4
,
2695
(
2010
).
8.
A.
Castellanos-Gomez
,
M.
Barkelid
,
A. M.
Goossens
,
V. E.
Calado
,
H. S. J.
van der Zant
, and
G. A.
Steele
,
Nano Lett.
12
,
3187
(
2012
).
9.
Y.
Zhou
,
Q.
Bao
,
B.
Varghese
,
L. A. L.
Tang
,
C. K.
Tan
,
C.-H.
Sow
, and
K. P.
Loh
,
Adv. Mater.
22
,
67
(
2010
).
10.
G. H.
Han
,
S. J.
Chae
,
E. S.
Kim
,
F.
Günes
,
I. H.
Lee
,
S. W.
Lee
,
S. Y.
Lee
,
S. C.
Lim
,
H. K.
Jeong
,
M. S.
Jeong
, and
Y. H.
Lee
,
ACS Nano
5
,
263
(
2011
).
11.
J. B.
Park
,
W.
Xiong
,
Y.
Gao
,
M.
Qian
,
Z. Q.
Xie
,
M.
Mitchell
,
Y. S.
Zhou
,
G. H.
Han
,
L.
Jiang
, and
Y. F.
Lu
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
123109
(
2011
).
12.
J.
Lu
,
J.
Wu
,
A.
Carvalho
,
A.
Ziletti
,
H.
Liu
,
J.
Tan
,
Y.
Chen
,
A. H.
Castro Neto
,
B.
Ozyilmaz
, and
C. H.
Sow
,
ACS Nano
9
,
10411
(
2015
).
13.
A.
Favron
,
E.
Gaufrès
,
F.
Fossard
,
A.-L.
Phaneuf-L'Heureux
,
N. Y.-W.
Tang
,
P. L.
Lévesque
,
A.
Loiseau
,
R.
Leonelli
,
S.
Francoeur
, and
R.
Martel
,
Nat. Mater.
14
,
826
(
2015
).
14.
H.
Li
,
G.
Lu
,
Y.
Wang
,
Z.
Yin
,
C.
Cong
,
Q.
He
,
L.
Wang
,
F.
Ding
,
T.
Yu
, and
H.
Zhang
,
Small
9
,
1974
(
2013
).
15.
H.
Terrones
,
E.
Del Corro
,
S.
Feng
,
J. M.
Poumirol
,
D.
Rhodes
,
D.
Smirnov
,
N. R.
Pradhan
,
Z.
Lin
,
M. A. T.
Nguyen
,
A. L.
Elías
,
T. E.
Mallouk
,
L.
Balicas
,
M. A.
Pimenta
, and
M.
Terrones
,
Sci. Rep.
4
,
4215
(
2014
).
16.
M. F.
Daniel
,
B.
Desbat
,
J. C.
Lassegues
,
B.
Gerand
, and
M.
Figlarz
,
J. Solid State Chem.
67
,
235
(
1987
).
17.
C. V.
Ramana
,
S.
Utsunomiya
,
R. C.
Ewing
,
C. M.
Julien
, and
U.
Becker
,
J. Phys. Chem. B
110
,
10430
(
2006
).
18.
K.
Lai
,
W.
Kundhikanjana
,
M. A.
Kelly
, and
Z.-X.
Shen
,
Appl. Nanosci.
1
,
13
(
2011
).
19.
Y.
Yang
,
K.
Lai
,
Q.
Tang
,
W.
Kundhikanjana
,
M. A.
Kelly
,
K.
Zhang
,
Z.-X.
Shen
, and
X.
Li
,
J. Micromech. Microeng.
22
,
115040
(
2012
).
20.
K.
Lai
,
W.
Kundhikanjana
,
M. A.
Kelly
, and
Z.-X.
Shen
,
Rev. Sci. Instrum.
79
,
063703
(
2008
).
21.
K.
Kalantar-Zadeh
,
A.
Vijayaraghavan
,
M.-H.
Ham
,
H.
Zheng
,
M.
Breedon
, and
M. S.
Strano
,
Chem. Mater.
22
,
5660
(
2010
).
22.
H.
Zheng
,
J. Z.
Ou
,
M. S.
Strano
,
R. B.
Kaner
,
A.
Mitchell
, and
K.
Kalantar-zadeh
,
Adv. Funct. Mater.
21
,
2175
(
2011
).
23.
M. B.
Johansson
,
G.
Baldissera
,
I.
Valyukh
,
C.
Persson
,
H.
Arwin
,
G. A.
Niklasson
, and
L.
Osterlund
,
J. Phys.: Condens. Matter
25
,
205502
(
2013
).
24.
E.
Salje
and
B.
Güttler
,
Philos. Mag. B
50
,
607
(
1984
).
25.
W. S.
Hwang
,
M.
Remskar
,
R.
Yan
,
V.
Protasenko
,
K.
Tahy
,
S. D.
Chae
,
P.
Zhao
,
A.
Konar
,
H.
Xing
,
A.
Seabaugh
, and
D.
Jena
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
013107
(
2012
).
26.
S.
Das
and
J.
Appenzeller
,
Appl. Phys. Lett.
103
,
103501
(
2013
).
27.
Y.
Liu
,
C.
Tan
,
H.
Chou
,
A.
Nayak
,
D.
Wu
,
R.
Ghosh
,
H.-Y.
Chang
,
Y.
Hao
,
X.
Wang
,
J.-S.
Kim
,
R.
Piner
,
R. S.
Ruoff
,
D.
Akinwande
, and
K.
Lai
,
Nano Lett.
15
,
4979
(
2015
).
28.
W.
Jaegermann
and
D.
Schmeisser
,
Surf. Sci.
165
,
143
(
1986
).
29.
M.
Yamamoto
,
T. L.
Einstein
,
M. S.
Fuhrer
, and
W. G.
Cullen
,
J. Phys. Chem. C
117
,
25643
(
2013
).
30.
F. M.
Espinosa
,
Y. K.
Ryu
,
K.
Marinov
,
D.
Dumcenco
,
A.
Kis
, and
R.
Garcia
,
Appl. Phys. Lett.
106
,
103503
(
2015
).
You do not currently have access to this content.