二维MoS2晶体介绍
二维MoS 2生物传感器
二维MoS 2生物传感器1、摘要：二维二硫化钼的独特性质（2D MOS 2）迄今对于这种材料的原理，应用等已有深入的研究。
最近，对其潜在的生物传感功能有更多的研究。
二维MOS 2具有使其成为开发生物传感器的性质。
这些属性包括表面积大，可调的能带图，比较高的电子迁移率，光致发光，液体介质中的稳定性，毒性相对较低，与intercalatable形态。
在这篇综述中，对二维MOS 2传感器目前的进展和未来前景对各种生物传感应用扩展的可能性进行了讨论。
关键词：过渡金属硫化物、传感、生物系统、插层，几层，原子层，二硫化钼，二维六方二硫化钼（2H MOS 2）是一个分层晶体。
2HMoS 2晶体结构的平面，厚度等于该材料的晶胞这是由范德瓦尔斯力结合在一起。
MoS 2每个平面是由钼原子夹在硫原子之间（图1）。
当剥离成一个或有限层数、二维MOS 2（2D MOS 2）显示独特的电子，光学，机械，和化学特性。
二维MoS 2显示出非凡的的特性，也使它有利于生物传感器应用。
当成长为面有比较大横向尺寸，二维MoS 2平面到表面没有悬空键的结束。
结果，这些大平面在液体和含氧介质中特别稳定媒体，这有助于他们有效地融入生物传感结构。
在纳米片的形态，当表面的厚度比减少，二维MoS 2边缘和角可以设计为钼或硫终端。
钼终止有机会可能用于需要金属特性时。
类似于单原子层的石墨和其他二维材料，二维MOS 2提供大的表面积，提高了它的传感器的性能。
然而，正如将要讨论的，由于存在的一个合适的能带隙，基于MoS2的设备的整体灵敏度远大于石墨烯和石墨烯氧化物。
石墨烯和石墨烯氧化物没有或能带隙小。
许多化学当量的二维氧化物相比之下，有大的能带隙，电子能带结构调制的应用需要相对较高的能量。
二维MOS 2非常地薄，与目标生物材料相互作用后，其整体厚度受到影响。
历史上，二维MoS 2是常用的一种润滑材料。
结果，其插层学经历了几十年的经验密集的研究，因此相关的化学被彻底描述清楚。
MoS2二维材料发光机理探究
MoS2二维材料发光机理探究本文将深入探究MoS2二维材料的发光机理。
MoS2作为一种具有独特光电性质的二维材料，在纳米技术和光电子学领域具有广阔的应用前景。
了解其发光机理对于进一步优化和设计MoS2材料的光电器件非常重要。
MoS2属于过渡金属硫族化合物，常见的形态是具有螺旋结构的层状晶体。
在二维形态下，MoS2由一个层层堆叠的二氧化钼和硫原子组成。
其多晶态能够显著地影响其光电性能，因此在实际应用中，单晶态MoS2的发光性质也备受关注。
MoS2二维材料的发光常常由其能带结构和缺陷态引起。
在MoS2的能带结构中，价带和导带之间存在能隙。
由于MoS2是一种直接带隙材料，当电子从价带跃迁到导带时，能量差会以光子的形式释放出来，即产生光。
这就解释了为什么MoS2材料在可见光范围内呈现出发光性质。
此外，MoS2二维材料的缺陷态也对其发光机理起到关键作用。
缺陷态指的是材料中存在的一些非完美结构或空位，这会导致能带结构的扭曲和电子状态的改变。
因此，缺陷态对于调控MoS2的光电性质非常重要。
一种常见的缺陷态是硫空位。
当MoS2中存在硫空位时，会导致能带结构的扭曲和能隙的改变。
硫空位的形成可以通过溶剂热化学气相沉积等方法实现。
实验研究表明，硫空位存在于缺陷层中，该层由金属硫层与硫层之间的弱键连接构成。
这些硫空位在MoS2中起到局域化陷阱的作用，可以捕获和重新辐射电子，从而引起MoS2材料的发光行为。
此外，MoS2的发光性质还受周围环境的影响。
例如，MoS2可以通过与分子吸附来调制其电子结构和发光特性。
吸附分子的选择、浓度和分子形态都会对MoS2的发光行为产生显著影响。
这使得MoS2材料在化学传感和气体检测等应用中具备巨大潜力。
除了硫空位和吸附分子的影响，MoS2的结构也会对其发光性质产生影响。
不同的结构形态包括单晶态、多晶态和薄膜态，它们具有不同的发光特性。
例如，研究表明，单晶态MoS2在可见光范围内可以发出特定的颜色光，这是由于其完整的能带结构和较小的缺陷密度所导致的。
mos2单层和多层晶体结构
mos2单层和多层晶体结构
MoS2是一种二维材料，由钼（Mo）和硫（S）原子组成。
它的晶体结构可以分为单层和多层两种。
单层MoS2的晶体结构是一个由钼原子和硫原子交替排列的平面。
每个钼原子被三个硫原子包围，而每个硫原子则被三个钼原子包围。
这种结构被称为三角晶格，属于六方晶系。
钼原子和硫原子之间通过共价键连接在一起，形成平面的二维结构。
多层MoS2的晶体结构由多个单层MoS2堆叠而成。
每个单层之间通过范德华力相互作用保持在一起。
多层MoS2的晶体结构仍然保持着三角晶格，但不同层之间的排列方式可以有所不同。
例如，一种常见的多层结构是AB堆叠方式，其中每个单层与其相邻的单层的硫原子和钼原子位置相互错开。
总结起来，MoS2的单层晶体结构是一个由钼原子和硫原子组成的三角晶格，而多层晶体结构则是多个单层MoS2的堆叠，通过范德华力相互作用保持在一起。
二维类石墨烯结构的MoS2的制备及应用
二维类石墨烯结构的MoS2的制备及应用1.简介石墨烯具有优异的光电性能但该材料为零带隙材料，缺少能带隙，限制了其在光电器件等方面的应用。
过渡金属二元化合物(MX2)不仅具有与石墨烯相似的层状结构，并且在润滑、催化、光电器件等方面拥有独特的性能，成为了国内外研究热点。
二硫化钼(MoS2)作为一种典型的过渡金属二元化合物，具有类石墨烯结构，层内Mo与S原子之间构成共价键结构稳定，单层MoS的厚度为0.65 nm。
类石墨烯MoS2具有一定的带隙能(1.2~1.9 e V)。
此外，Mo和S为天然矿物，储量丰富，价格低廉，增强了MoS2在光电器件方面应用的可行性。
2.制备2.1 机械剥离法机械剥离法（mechanical exfoliation）属于一种相对比较成熟的二维层状材料制备方法，通过特制的黏性胶带克服二硫化钼分子间范德华力的作用实现剥离，最终得到减薄至少层甚至单层材料。
虽然机械剥离法简单易行，实现了二维层状二硫化钼高结晶度的单原子层厚度的剥离，但较差的可重复性导致其很难满足大规模制备的需求。
2.2 插层法锂离子插层法是随后发展起来的一种方法，通过添加诸如正丁基锂的插层剂，剧烈反应后增大二硫化钼层间距离以减小范德华力作用，然后超声处理，以得到少层至单层的二维层状二硫化钼，其优势在于所得二维层状二硫化钼质量较好且剥离程度较高。
锂离子插层的方法尽管可以方便地获得大量单层的二硫化钼，但插层导致的物理相变会使二硫化钼的半导体性质受到损失。
2.3 化学气相沉积法化学气相沉积（CVD）法，即固态硫源和钼源在高温情况下升华为气态的过程，通过改变保护气体的比例，来控制纳MoS2的结构。
化学气相沉积法其原理是在高温下实现Mo和S的固态前驱体的热分解，将所释放出的Mo和S原子沉积在选定基底上，从而生长成二维薄膜的方法。
CVD 法经检验被证明有利于制备大表面积、厚度可控且具备优异电子性能的二维层状二硫化钼，是一种常见的“自下而上”的制备方法。
二维二硫化钼(MoS2)及应用
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MoS2
早在1986年，就有人通过插入锂的方法成功剥离出单层二硫化钼。 2007年，世界上第一支纳米二硫化钼晶体管在美国马里兰大学问世，但由于其迁移 率并不理想因而并未引起太多注意。 2011年，Kis教授实验组在上发表了自己利用单层二硫化钼成功制造晶体管的文章， 引起轰动。 2011年11月，该实验组又报道了世界上第一只二硫化钼集成电路的成功研制。他们 将两只二硫化钼晶体管集成在一起，实现了简单的“或非”运算。 2012年，美国的Liu实验组报导了采用原子层沉积工艺制作的场效应晶体管，他们在 Al2O3绝缘衬底上使用23层，总厚度为15nm的二硫化钼纳米片层材料，成功制造出 双栅MOSFET，迁移率达到517cm2/V· s，是最初的纳米二硫化钼晶体管迁移率的10 倍。 同年，日本东京大学的Zhang实验组利用离子液体作为栅极绝缘体，使用纳米二硫 化钼材料成功研制出了双极型晶体管，其空穴和电子导电的开关比均大于102，实现 了较高的空穴迁移率。
二维材料典型 代表：石墨烯
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研究背景
制备石墨烯（graphene）之路
早期美国和日本的科学家试图分别利用硅片以及原子力显微镜的针尖在石 墨的表面摩擦获得单层的石墨烯，但是很可惜没有对产物进行细致的测量。 2005年，美国Kim Philip 等人通过铅笔的石墨笔芯划写表面，也成功地得 到了石墨薄片，但是这些薄片的最低层数只能够达到十层左右这个工作为 单层石墨烯实物的发现提供了一种可能，令人遗憾的是幸运之神并没有眷 顾他们。 利用石墨独特的层内强共价键结合而层间范德瓦尔斯弱相互作用的特点， 人们长期以来一直试图尝试把石墨这种层状材料分解为单个原子层。其中 化学剥离的方法可以将层状材料的各单位原子层有效分离，但是无法从剥 离后的胶状体中提取出孤立的二维晶体；化学剥离石墨的实验结果也表明， 其剥离产物是多个原子层的原子晶体堆垛而成。 英国曼彻斯特大学的K.S. Novoselov和A.K. Geim两位俄裔科学家利用最普 通的胶带在高定向热解石墨上反复剥离，最终首次从石墨中剥离出单个原 子层的基本层结构，即石墨烯。石墨烯的发现立即震撼了凝聚态物理界， 这一突破性进展为类石墨烯二维原子晶体的制备及其新奇量子效应研究开 拓了崭新的领域。
二维材料的结构和性质分析
二维材料的结构和性质分析二维材料是一种新兴的材料，以其独特的结构和性质受到了科学家们的广泛关注。
二维材料指的是只有两个维度的结构，例如石墨烯、二硫化钼等，它们的性质常常呈现出一些与传统材料不同的特性。
本文将分析二维材料的结构和性质，并对其进行深入探究。
1. 二维材料的结构二维材料的结构特殊，只有两个维度。
常见的二维材料有石墨烯、二硫化钼等。
石墨烯是由一层碳原子构成的具有六角晶体结构的二维材料，其晶格常数为0.246nm，是碳原子形成的六角晶格。
二硫化钼的化学式为MoS2，是一种具有纳米厚度的层状材料，由中央的一层MoS2晶体层和上下各一层原子层组成。
中心的MoS2晶体层由一个Mo原子和两个S原子组成，上下的原子层由S原子组成。
这种结构使得二硫化钼具有优异的光学、电学、热学、力学等性能。
2. 二维材料的性质二维材料与传统材料不同，其性质也呈现出不同的特性。
以下将针对石墨烯、二硫化钼等常见的二维材料进行分析。
2.1 石墨烯石墨烯是一种具有优异性能的材料，其电子运动速度非常快，是硅材料的100倍。
此外，石墨烯具有优异的导电性、弹性、韧性等性质。
石墨烯的导电性是由于其众多的共价键，这些键的长度非常稳定，可以在高强度条件下保持稳定。
弹性、韧性是由于共价键之间的相互作用力，使得石墨烯具有比铁还要坚硬的强度。
2.2 二硫化钼二硫化钼是一种半导体材料，具有宽带隙，电子迁移率等性质。
与石墨烯不同，二硫化钼具有较差的导电性，但却具有优异的散热性能。
二硫化钼能将热量均匀地分散到材料中，同时又能够将热量快速地散热出去，因此在制备高功率电子设备中具有良好的应用前景。
3. 二维材料的应用领域由于二维材料具有优异的性质，因此在许多领域具有广泛的应用。
以下将对二维材料的应用领域进行简单介绍。
3.1 电子与光电子学领域石墨烯作为一种优异的电子材料，能够在电子与光电子学领域中发挥重要作用。
如能够用于制备柔性电子、高能量电子传输管、光学电子器件等。
mos2晶体结构
ｍｏｓ2晶体结构MoS2是一种二维晶体材料，由镍层和硫层交替排列而成。
它具有独特的结构和性质，因此在许多领域都受到广泛的关注和研究。
让我们来了解MoS2的晶体结构。
MoS2的晶体结构类似于石墨烯，但每个碳原子被一个硫原子替代。
这种结构使得MoS2具有层状结构，每层由一个镍层和两个硫层组成。
在每个硫层中，硫原子与周围的镍原子形成强烈的化学键。
这种结构导致MoS2的层与层之间的相互作用较弱，从而使得MoS2在垂直于层的方向上具有较好的可剥离性。
由于MoS2的层状结构，它在光电子学、催化剂和能源存储等领域具有广泛的应用潜力。
在光电子学中，MoS2的层状结构使其能够吸收可见光，并在光催化和光电池等设备中发挥重要作用。
此外，MoS2的层状结构还使其能够催化氢气的产生和还原反应，因此在催化剂领域也具有重要的应用前景。
在能源存储方面，MoS2的层状结构使其具有较大的表面积和较好的离子传输性能，因此在锂离子电池和超级电容器等能源存储设备中具有潜在应用。
除了上述应用外，MoS2的晶体结构还使其在生物传感、柔性电子学和光子学等领域具有潜在的应用。
例如，MoS2的层状结构使其能够用作生物传感器，用于检测生物分子和细胞。
此外，MoS2的晶体结构还使其具有柔性和可弯曲性，因此在柔性电子学领域具有广泛的应用前景。
在光子学方面，MoS2的晶体结构使其能够调节光的传播和吸收特性，因此在光学器件和光纤通信中具有潜在应用。
总的来说，MoS2的晶体结构为其在光电子学、催化剂和能源存储等领域的应用提供了基础。
通过对MoS2晶体结构的深入研究，我们可以进一步理解其性质和应用潜力，并为其在新兴技术领域的开发提供指导。
希望未来能够有更多的研究和发展，推动MoS2在各个领域的应用和进一步创新。
MoS2场效应晶体管沟道电子输运性质研究共3篇
MoS2场效应晶体管沟道电子输运性质研究共3篇MoS2场效应晶体管沟道电子输运性质研究1摘要：本文研究了MoS2场效应晶体管的沟道电子输运性质。
MoS2是一种二维材料，具有优异的电学、光学与力学性能。
利用这种材料制造出场效应晶体管，可以为电子学领域的发展提供新的研究方向。
本文分别从沟道电场分布、沟道电流密度分布、沟道电子能带结构等方面研究了MoS2场效应晶体管的电子输运性质，并对其在集成电路领域的应用进行了展望。
1.引言MoS2是一种典型的二维层状材料，具有许多优良的性能，如高电子迁移率、高机械强度、高光子效应等等。
因此，在材料学、电子学、能源和生物医学等多个领域均有广泛的应用前景。
特别是在电子学领域，MoS2作为一种有机半导体材料，可用来制造场效应晶体管，将会为电子学的发展带来新的研究方向。
由于MoS2光电性质的巨大变化，Mos2场效应晶体管的输运性质变得越来越重要。
本文主要研究了MoS2场效应晶体管的沟道电子输运性质。
2.MoS2场效应晶体管的沟道电子输运性质研究MoS2的特性可以通过日常生活中常见的光学显微镜观察。
运用沉积和剥离技术制备出光滑的Mos2单层结构，之后使用电子束和脉冲激光光照等方法下对其进行改良和加工。
在研究过程中，我们主要关注沟道电场分布、沟道电流密度分布、沟道电子能带结构等方面。
通过使用紧束缚理论来分析受精波对材料的性质的影响，我们可以确定MoS2的能带结构。
结果表明，MoS2晶体管中的电子是基于其高度调谐的能带来控制输运的。
在MoS2场效应晶体管的输运性质研究中，沟道电场分布是其中非常重要的参数。
因为它可以反映设备决策的确认所需要的能量，这能够直接影响Mos2晶体管的性能。
此外，沟道电流密度分布是另一个重要的因素。
因此，这是有关Mos2晶体管非线性的详细工程学方面的研究。
3.展望目前，MoS2晶体管虽然在理论上有很好的电学特性，但在实际应用中还存在很多挑战。
例如，如何进一步降低沟道电阻、如何避免接触电阻对场效应晶体管性能的影响，如何实现高质量晶体的生长等等。
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二维MoS2晶体介绍郑建民PB12203247由于二维MoS2具有独特的光特性、电特性，而且化学稳定性与热稳定性高，使得近几年来对其研究较多，所以借此机会讨论一下MoS2。
在这里主要介绍二维MoS2的结构、化学键、振动、能带、态密度和应用，同时将与块状MoS2、石墨烯等材料进行对比。
块状MoS2基本物理性质：黑灰色，有金属光泽，触之有滑腻感，不溶于水。
密度:4.8-5.0g/cm3; 硬度（莫式），摩擦系数：0.05-0.091~1.5，相对介电常数3.3，二硫化钼不导电，为间接带隙，禁带宽度小（1.2eV）。
MoS2晶体属于六方晶系而且具有层状结构，MoS2作为一种半导体在电子器件、光学器件、力学器件都有应用，另外MoS2毒性较小，作为荧光标记在生物医学也有巨大潜力。
随着MoS2的层数不断减小，MoS2有间接带隙逐渐过度到直接带隙，禁带宽度也由1.29eV增大到1.74eV（174eV对应光为可见光的波段）。
成为与多层MoS2性质不同的晶体。
一结构：多层(块状)MoS2结构：空间群：P63/mmc单层MoS2的结构：俯视图：类似于石墨烯的六角结构，但是原胞中的两个原子不同（而石墨烯中相同）侧视图：由此可以看出所有原子并不是在同一个平面，而是有三个原子层构成MoS2晶体侧视结构每个S原子与三个Mo原子成键，每个Mo原子与6个S原子成键，所以晶体中Mo：S=1:2原胞：如图所示，虽然晶体是二维，但是原胞并不是。
四个Mo原子处于平行四边形的四个角（较小内角为60度）。
原胞内部有两个S原子，处于三个Mo原子（正三角形）的正上方和正下方。
Mo-Mo最近距离：0.312nmMo-S键：0.2411nmMo-Mo-Mo（最小）角：60度S-Mo-S（最小）键角：46.21度晶格点阵：二维的简单六角结构，晶格常数a1=a2=a=0.312nm，夹角60度倒格子空间：结构与晶格点阵相同，只是基矢不同倒格失 长度：夹角120度布里渊区与高对称点：二维MoS 2的晶格点阵与graphene 相同，但是性质并不相同，石墨烯是导体，没有带隙，而二维MoS 2为直接带隙的半导体（Eg=1.8eV ），因此在半导体应用领域有较大潜力。
衍射：对于六方晶系，22222223sin()44H HK K L a cλθ++=+ 二维时c=∞，故222223sin ()16H HK K aλθ++= 但是每个原胞中有三个原子，所以还要考虑几何结构因子，()L 11jHKL j nni i G r HK i i j j F f ef eφ•====∑∑设S 原子的散射因子为s f ，Mo 原子为Mo f12HKL G Hg Kg =+S 原子位置：123z a a r ze +=+ （其中z e 垂直于12g g 、）12122()()()33122HKL j a a ini Hg Kg H K i G r HK i Mo s Mo s j F f ef f ef f eπ++⋅+•===+=+∑e HK HK I=I F F *⋅一般原子的散射因子与x 射线能量有关，通过查表可以得出具体数值，然后结合222223sin ()16H HK K a λθ++=可以得出峰的位置，同样可以分析出哪些峰会由于原胞内的相干叠加而消退。
另外需要说明的是对二维材料的XRD 实际为晶体多层时入射x 射线平行于层面的情况，并不直接对二维材料进行x 射线衍射实验。
而是用光学显微镜、SEM 、Raman Spectra 等。
二. 结合方式：多层MoS 2晶体中，层内Mo 与S 原子以共价键结合，层与层之间由较弱的范德华力结合，这与石墨的结构类似，所以多层MoS 2也用于润滑剂，特别是作为高温固体润滑剂。
单层MoS 2晶体中，只有共价键。
由原胞结构可以看出，每个原胞中有2个S 原子，1个Mo 原子，6个Mo-S 键。
根据电负性（鲍林规则）：Mo ：1.8 S ：2.5 ，Mo-S 键为极性共价键，且Mo 带部分正电荷，S 带部分负电荷。
然而由于原胞中的对称性可知，极性大部分相互抵消(如图)，所以整体上是无极性或者极性比较弱的。
Mo 原子基态电子组态：[Kr] 4d5 5s1 S 原子基态的电子组态：[Ne] 3s2 3p4由于一个Mo 有6个共价键，一个S 有三个共价键，所以Mo 最外层4d5 5s16个电子全部参与共价键，而S 最外层6个电子只有三个参与共价键另外三个不参与共价键，三个中的两个电子形成孤对电子（类似于H 2O 中O 原子最外层的一对孤对电子）并属于S 原子，以此达到最外层8电子的稳定状态，另一个电子则相对比较自由，因此一个原胞中有两个比较自由的电子。
同时Mo 原子也达到最外层12个电子的稳定结构（填满最外层的4d 与5s ）。
共价结合的化合物的结合可由密度泛函理论求解，过程相对复杂。
三.振动二维MoS2每个原胞有三个原子，虽然晶格点阵是二维但是原胞是三维的，振动可也可以再垂直于面的方向，所以二维MoS2的振动模式的色散曲线有9支，光学支有6支，声学支有3支。
每支有N（N为原胞个数）个振动模式。
由于为二维晶体，声学支中本来的两支横声学支（TA）仅剩下一支，另一支成为ZA，为二维平面外的声学振动模式（out of plane）中间部240cm-1到290cm-1段为禁带最上方六条为光学支，其中A1与E’为横光学支（TO）单层MoS2晶体的色散曲线与声子态密度一般通过拉曼谱可以测量长横光学支声子与电磁波的耦合，从而对分子进行标定，所以通常将拉曼谱称为分子指纹。
图中384.7cm-1与405.0cm-1两个峰对应的是光学支长极限下的光学声子（对应处于电磁波的红外波段），另外一个峰是由衬底引起的。
a、下图中b图分别为两个方向时反射率与入射电磁波的波数的关系可以看出在300-500cm-1之间的红外光有强烈的相互作用四 态密度与能带虽然自由电子论不适用于过渡金属，但我们可以尝试通过化学价键理论与自由电子论结合方式讨论一下MoS2的部分能带。
前面已经提到除了成键的电子与孤对电子外，每个原胞还有2个电子比较自由地处于全空间中。
所以这一部分可以用近自由电子模型讨论。
考虑二维自由电子气，电子密度为n ，计算0k 时的费米面由 222F e 2L k =N 2ππ（）⇨F k = 又因为 n ==⇨ 0.525F k g g ===≈如果不考虑布里渊边界处的不连续，则费米圆的位置如图黑色圆所示，基本上仅在第一布里渊区，有少部分处于第二布里渊区考虑在布里渊边界的不连续后费米圆形变后，黄色的第二布里渊区上在边界附近的费米圆收缩，红色的第一布里渊边界附近费米面扩张，最终导致处于第二布里渊取的部分更加小，全部处于第一布里渊区，正好填满第一条能带。
由于布里渊区边界的不连续，导致出现禁带，所以单层MoS2是不导电的，属于半导体。
与graphene对比：石墨烯中每个C原子sp2杂化，另一个p轨道上的电子参与非局域的π键π＊键，由于每个原胞有两个C原子，所以一个原胞提供两个非局域的电子，但是石墨烯是导体而不是半导体。
原因是石墨烯在第一布里渊边界K点处没有形成禁带，导致0 K时电子虽然填充在第一布里渊区，但是由于没有形成禁带，对于连续的整条能带来说，是部分填充的，所以石墨烯是导体，而非绝缘体。
π键π＊键在布里渊区边界（K点）处退化成一个点，连接两条能带（布里渊区边界上K点出未出现能量的不连续）。
下图可以看出能并没有产生带隙。
对比金属Mg：Mg为导体是由于布里渊区形状不是球形而使得能带交叠。
而石墨烯主要是由于布里渊区边界没有形成带隙而导致为导体。
金属Mg的费米面与第一布里渊区的二维图像下图为三种情况的能带示意图MoS2的能态密度如图所示下图为二维MoS2的能带结构，图中可以看出MoS2为半导体，并且在K点处为价带能量最高点，同时也是导带的最高点，故为直接带隙半导体（直接带隙半导体跃迁几率相同条件下要比间接带隙的跃迁概率大）。
范德瓦尔斯作用使得块状MoS2为间接带隙半导体（价带能量最高点与导带能量最低点不同），其能带结构如图所示块状MoS2是间接带隙半导体，跃迁几率小（为单层的10 - 4），且带隙小于单层的MoS2晶体。
因此单层具有更加好的光特性，应用价值更高。
下为光致光谱（PL Spectra）。
可以看出，两层的时候荧光强度就已经消失了五. MoS2应用：1.MoS2在太阳能电池中的应用MoS2是直接带隙半导体。
对光能吸收好，可作为太阳能电池的光电转换敏化剂。
（“Few-layer MoS2nanosheets coated onto multi-walled carbon nanotubes as a low-cost and highly electrocatalytic counter electrode for dye-sensitized solar cells”）2.二维MoS2用于微电子器件的制作由于MoS2无论是块状还是单层还是量子点都是半导体，所以作为微电子器件的材料，有望代替Si材料，成为极限尺度更小、性能更优的电子器件材料。
（“Single-layer MoS2transistors”）3.二维MoS2在医学上的应用（Single-Layer MoS2 Based Nano-probes for Homogeneous Detection）。