Solution-thermolysis c-domain MoS₂ growth

용액 전구체 열분해를 통해 HER-활성 c-도메인을 포함하는 2H-MoS₂ 필름이 어떻게 형성되는지를 paper_061에서 설명한다 (see Kwon et al., Energy Environ. Sci. (2016)).

스핀 코팅된 (NH₄)₂MoS₄ / 에틸렌 글리콜 전구체 층에서 무작위로 배향된 핵들이 열분해 과정 (500 °C MoS₃ 단계 → ~950 °C 2H-MoS₂ 단계)을 거치며 결정화되어, 다음 두 가지를 모두 포함하는 다결정 필름을 형성한다:

• a-도메인 — 수평 (001) 배향, 기저면 종결(basal-plane-terminated), HER-비활성;
• c-도메인 — 수직 (100) 배향, 엣지 사이트 댕글링 본드(edge-site dangling bonds), HER-활성.

이 혼합 도메인 미세구조는 이종 기판 위에서 a-도메인 전용 필름을 성장시키는 CVD 대비 핵심적인 장점이다. 더 두꺼운 필름일수록 결정성이 높고 c-도메인이 더 크게 형성되지만, 광 감쇠(optical attenuation)와의 경쟁으로 인해 최적 조건은 가장 두꺼운 필름이 아닌 13 nm이다 (see Kwon et al., Energy Environ. Sci. (2016), Fig. 4f–h, Fig. S₁₇, pp. 2245–2246).

합성 온도 관련 주의 사항. SI 실험 섹션에는 MoS₃→2H-MoS₂ 단계에 대해 950 °C / 1 h가 명시되어 있으며, 본문에는 "900 °C"로 기재되어 있는데, 이는 PDF OCR 오류일 가능성이 높다. 여기서는 방법론적 권위를 갖는 SI의 값을 사용한다.

2H-MoS₂-thermolytic-film을 생성한다.