TY - JOUR A1 - van Bremen, Rik A1 - Yao, Qirong A1 - Banerjee, Soumya A1 - Cakir, Deniz A1 - Oncel, Nuri A1 - Zandvliet, Harold J. W. T1 - Intercalation of Si between MoS2 layers JF - Beilstein Journal of Nanotechnology PY - 2017/// VL - 8 SP - 1952 EP - 1960 SN - 2190-4286 DO - 10.3762/bjnano.8.196 PB - Beilstein-Institut JA - Beilstein J. Nanotechnol. UR - https://doi.org/10.3762/bjnano.8.196 KW - intercalation KW - molybdenum disulfide KW - scanning tunneling microscopy KW - silicene KW - two-dimensional materials N2 - We report a combined experimental and theoretical study of the growth of sub-monolayer amounts of silicon (Si) on molybdenum disulfide (MoS2). At room temperature and low deposition rates we have found compelling evidence that the deposited Si atoms intercalate between the MoS2 layers. Our evidence relies on several experimental observations: (1) Upon the deposition of Si on pristine MoS2 the morphology of the surface transforms from a smooth surface to a hill-and-valley surface. The lattice constant of the hill-and-valley structure amounts to 3.16 Å, which is exactly the lattice constant of pristine MoS2. (2) The transitions from hills to valleys are not abrupt, as one would expect for epitaxial islands growing on-top of a substrate, but very gradual. (3) I(V) scanning tunneling spectroscopy spectra recorded at the hills and valleys reveal no noteworthy differences. (4) Spatial maps of dI/dz reveal that the surface exhibits a uniform work function and a lattice constant of 3.16 Å. (5) X-ray photo-electron spectroscopy measurements reveal that sputtering of the MoS2/Si substrate does not lead to a decrease, but an increase of the relative Si signal. Based on these experimental observations we have to conclude that deposited Si atoms do not reside on the MoS2 surface, but rather intercalate between the MoS2 layers. Our conclusion that Si intercalates upon the deposition on MoS2 is at variance with the interpretation by Chiappe et al. (Adv. Mater. 2014, 26, 2096–2101) that silicon forms a highly strained epitaxial layer on MoS2. Finally, density functional theory calculations indicate that silicene clusters encapsulated by MoS2 are stable. ER - TY - JOUR AU - Novoselov, K. S. AU - Geim, A. K. AU - Morozov, S. V. AU - Jiang, D. AU - Zhang, Y. AU - Dubonos, S. V. AU - Grigorieva, I. V. AU - Firsov, A. A. JF - Science PY - 2004/// VL - 306 SP - 666 EP - 669 DO - 10.1126/science.1102896 ER - TY - JOUR AU - Zhang, Y. AU - Tan, Y.-W. AU - Stormer, H. L. AU - Kim, P. JF - Nature PY - 2005/// VL - 438 SP - 201 EP - 204 DO - 10.1038/nature04235 ER - TY - JOUR AU - Ohta, T. AU - Bostwick, A. AU - Seyller, T. AU - Horn, K. AU - Rotenberg, E. 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