Экспериментально и теоретически исследовано воздействие азотной и кислородной плазмы на квазидвумерные пленки MoS[2] с целью выявления основных механизмов их поверхностной функционализации и её влияния на структуру и свойства пленок. Диагностику образцов до и после обработки радикалами и ионами выполняли ex situ спектроскопией комбинационного рассеяния света, спектроскопической эллипсометрией, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопией и др. Показано, что воздействие азотной и кислородной плазмы на ультратонкие пленки MoS[2] приводит к модификации приповерхностных слоев образцов за счет удаления серы и встраивания в образовавшиеся вакансии налетающих атомов. Моделирование методом теории функционала плотности выявило основные механизмы поверхностной функционализации монослоев MoS[2] и дало объяснение полученным экспериментальным данным.

The paper deals with the experimental and theoretical study of the interaction of quasi-two-dimensional MoS[2] films with nitrogen and oxygen plasmas in order to reveal the main mechanisms of their surface functionalization and to analyze its effects on the structure and properties of the films. Diagnostics of samples before and after treatment with radicals and ions was performed ex situ by Raman spectroscopy, spectroscopic ellipsometry, atomic force microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy. The results of the experimental study showed that nitrogen and oxygen plasma treatment of ultrathin MoS[2] films leads to the modification of the near-surface layers of the samples due to the removal of sulfur and the incorporation of incident atoms into forming vacancies. Nitrogen and oxygen ions with even low (less than 30 eV) energy causes partial removal of upper layers of the films leading to their partial destruction, while remote plasma (mainly by thermal radicals) guarantees more ‘soft’ treatment of films. The obtained spectroscopic data also indicated different effects of radicals (thermal O and N atoms) on the MoS[2] surface. To analyze these effects, the computer modelling with density functional theory method was carried out. Its results enables to reveal the main mechanisms of the surface functionalization of MoS[2] monolayers and to explain the experimental data.

Физика и химия обработки материалов = Physics and chemistry of materials treatment: научно-технический журнал / Российская академия наук, Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова. — Москва: Интерконтакт Наука, 2022 -. — Электрон. журнал. — Периодичность: 6 раз в год. — Размещен на платформе "eLIBRARY.RU", ООО НЭБ: https://elibrary.ru/. — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://www.elibrary.ru/title_about_new.asp?id=8248>.

Физика и химия обработки материалов = Physics and chemistry of materials treatment: научно-технический журнал / Российская академия наук, Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова. — Москва: Интерконтакт Наука, 2022 -. № 5, 2023. — (8 ст.). — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://www.elibrary.ru/contents.asp?id=64546216>.