Title (eng)
Atomic resolution in-situ oxidation and evaporation study of molybdenum ditelluride utilizing environmental STEM
Author
Bernhard Fickl
Advisor
Jani Kotakoski
Assessor
Jani Kotakoski
Abstract (deu)
Das Interesse an der Erforschung zweidimensionaler Materialien ist im letzten Jahrzehnt, aufgrund großer Hoffungen, ihre faszinierenden elektronischen und mechanischen Eigenschaften nutzbar zu machen, stark angestiegen. Viele Übergangsmetall-Dichalkonide haben eine geschichtete Struk- tur, was es ermöglicht, einzelne Lagen des Materials zu isolieren. In dieser Arbeit liegt der Fokus auf einer dieser Materialien, Molybdän Ditellurid (MoTe2). Um mit diesen Monolagen zu ar- beiten und sie in Geräten zu verarbeiten, ist es wichtig, ihre Reaktion auf Umwelteinflüsse zu verstehen. Wir untersuchen den Einfluss von Sauerstoff auf zweidimensionales MoTe2 mit dem Nion Ultra STEM 100 an der Universität Wien. Der einzigartige Aufbau ermöglicht uns das Ein- leiten verschiedener Gase während die Probe mit dem Mikroskop untersucht wird. Wir melden die rasche Zerstörung des Materials unter dem Elektronenstrahl in sauerstoffhaltiger Atmosphäre. Das Wachstum des Schadens wird analysiert und mit einer kinetischen Monte-Carlo-Simulation ver- glichen. Zusätzlich beobachten wir die Phasentransformation von einlagigem MoTe2 zu Mo6Te6 Nanodrähten als Folge von Laserbestrahlung, Elektronenbestrahlung und Heizen des Materials. Des Weiteren wurde der Versuch unternommen, zusätzlich verdampftes Molybdän in die Kristall- struktur der Monolage zu inkorporieren, was in dieser Arbeit nicht gelang.
Abstract (eng)
The research into two-dimensional materials has steadily increased in the last decade, follow- ing the promise of their fascinating electronic and mechanical properties. Many transition metal dichalcogenides (TMDC) have a layered structure similar to graphite, making it possible to cleave single layers from the bulk material. In this work we focus on one material in particular, molybde- num ditelluride (MoTe2). In order to work with and use these materials in devices, it is important to understand how the environment affects their structure and subsequently their performance. We investigate the effect of oxygen on monolayer MoTe2 using the Nion Ultra STEM 100 at the University of Vienna. This unique setup allows for the controlled leaking of various gases into the microscope while imaging. We report the rapid destruction of the material under the electron beam under oxygen pressure. The damage growth is quantified and compared to ki- netic Monte Carlo simulations. Additionally, the phase transformation of monolayer MoTe2 into Mo6Te6 nanowires is reported as the result of laser irradiation, electron beam irradiation and heating of the material. We also attempt the incorporation of evaporated, excess molybdenum into the monolayer MoTe2 crystal structure, but fail to report any successful incorporation.
Keywords (eng)
Molybdenum ditelluride /STEMoxidation
Keywords (deu)
Molybdän DitelluridSTEMOxidation
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1392361
rdau:P60550 (deu)
71 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Number of pages
72
Association (deu)
Title (eng)
Atomic resolution in-situ oxidation and evaporation study of molybdenum ditelluride utilizing environmental STEM
Author
Bernhard Fickl
Abstract (deu)
Das Interesse an der Erforschung zweidimensionaler Materialien ist im letzten Jahrzehnt, aufgrund großer Hoffungen, ihre faszinierenden elektronischen und mechanischen Eigenschaften nutzbar zu machen, stark angestiegen. Viele Übergangsmetall-Dichalkonide haben eine geschichtete Struk- tur, was es ermöglicht, einzelne Lagen des Materials zu isolieren. In dieser Arbeit liegt der Fokus auf einer dieser Materialien, Molybdän Ditellurid (MoTe2). Um mit diesen Monolagen zu ar- beiten und sie in Geräten zu verarbeiten, ist es wichtig, ihre Reaktion auf Umwelteinflüsse zu verstehen. Wir untersuchen den Einfluss von Sauerstoff auf zweidimensionales MoTe2 mit dem Nion Ultra STEM 100 an der Universität Wien. Der einzigartige Aufbau ermöglicht uns das Ein- leiten verschiedener Gase während die Probe mit dem Mikroskop untersucht wird. Wir melden die rasche Zerstörung des Materials unter dem Elektronenstrahl in sauerstoffhaltiger Atmosphäre. Das Wachstum des Schadens wird analysiert und mit einer kinetischen Monte-Carlo-Simulation ver- glichen. Zusätzlich beobachten wir die Phasentransformation von einlagigem MoTe2 zu Mo6Te6 Nanodrähten als Folge von Laserbestrahlung, Elektronenbestrahlung und Heizen des Materials. Des Weiteren wurde der Versuch unternommen, zusätzlich verdampftes Molybdän in die Kristall- struktur der Monolage zu inkorporieren, was in dieser Arbeit nicht gelang.
Abstract (eng)
The research into two-dimensional materials has steadily increased in the last decade, follow- ing the promise of their fascinating electronic and mechanical properties. Many transition metal dichalcogenides (TMDC) have a layered structure similar to graphite, making it possible to cleave single layers from the bulk material. In this work we focus on one material in particular, molybde- num ditelluride (MoTe2). In order to work with and use these materials in devices, it is important to understand how the environment affects their structure and subsequently their performance. We investigate the effect of oxygen on monolayer MoTe2 using the Nion Ultra STEM 100 at the University of Vienna. This unique setup allows for the controlled leaking of various gases into the microscope while imaging. We report the rapid destruction of the material under the electron beam under oxygen pressure. The damage growth is quantified and compared to ki- netic Monte Carlo simulations. Additionally, the phase transformation of monolayer MoTe2 into Mo6Te6 nanowires is reported as the result of laser irradiation, electron beam irradiation and heating of the material. We also attempt the incorporation of evaporated, excess molybdenum into the monolayer MoTe2 crystal structure, but fail to report any successful incorporation.
Keywords (eng)
Molybdenum ditelluride /STEMoxidation
Keywords (deu)
Molybdän DitelluridSTEMOxidation
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1392362
Number of pages
72
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