自石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來,以層間范德華力結(jié)合的二維材料獲得了極大的關(guān)注。二維材料所展示出的奇異物理性能及潛在的重要應用,被認為是后摩爾時代關(guān)鍵材料之一,有望發(fā)展成為具有功能可調(diào)控的新穎電子和光電器件以及能源俘獲單元,特別是在新型柔性電子器件如觸覺傳感器、機電轉(zhuǎn)換器件、生物集成系統(tǒng)和可穿戴式電子技術(shù)等方面提供了巨大的、全新的應用前景。二維材料新奇物理效應與其納米結(jié)構(gòu)及多場耦合密切關(guān)聯(lián),該研究目前亦是材料領域前沿課題。本研究聚焦MoO₃和SnS兩類二維材料,基于本課題組先前發(fā)展的導電原子力顯微術(shù)、壓電響應力顯微術(shù)、三倍頻熱導原位表征技術(shù)、納米熱電顯微術(shù)等先進掃描探針顯微術(shù),原位開展了MoO₃、SnS二維納米片材料的納米結(jié)構(gòu)調(diào)控及微區(qū)熱、電物性原位表征研究,取得了如下主要研究結(jié)果:1.成功地制備了結(jié)構(gòu)均一、厚度可調(diào)的MoO₃和SnS二維納米片材料;基于原位加熱的導電探針,成功地實現(xiàn)了納米尺度熱應力誘導的SnS二維材料納米片的單原子層化,為少層二維材料單原子層化提供了一種新方法。2.基于AFM蝕刻術(shù)成功實現(xiàn)了納米尺度氫離子插層并調(diào)控M... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院上海硅酸鹽研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

MoO3和V2O5晶體晶體結(jié)構(gòu)

圖 1. 9 α-MoO3（a）與 HxMoO3（b）的能帶結(jié)構(gòu)，（c）氫離子插層 α-MoO3吸收發(fā)射光譜（直線與 x 軸的交點表示帶隙能量）Fig. 1.9 Band structure of (a) α-MoO3and (b) HxMoO3(x=0.25 and 0.5) obtained using DFTcalculations[25]. (c) Photon energy vs (αhv )2curves derived from the absorbance spectrum of aMoO3flake with progression of catalyzed H+intercalation. Intersection of the linear fit with thex-axis indicates the bandgap energy.[45]（3）導電性MoO3作為 n 型半導體材料，其導電性主要依賴于導帶中的自由電子。而氧空位等缺陷對于自由電子的產(chǎn)生具有重大貢獻。此外，結(jié)構(gòu)因素如晶粒尺寸、膜厚度、不同晶相以及不同摻雜離子都將顯著影響 MoO3導電性。本征 α-MoO3的[46]-5-1

hang 等人運用第一性原理及形變勢理論估算了子遷移率。結(jié)果表明，室溫下少層 MoO3的載流子s1。nS）材料構(gòu)SnS）是類黑磷結(jié)構(gòu)材料。其塊體和二維納米片均為跨越兩層，層間由范德華力相連[49, 50]。在層內(nèi)，S窩狀結(jié)構(gòu)，四個 S 與 Sn 的距離分別為：262 nm、268 數(shù)為：a=4.3 、b=11.18 、c=3.98 ，空間群為 p.0 ~ 1.6 eV。SnS 的熔點為 880 °C，但是在 600 °C方相的二級相變。SnS 晶格能為 2979 KJ/mol，生74KJ/mol，生成吉布斯自由能為-82.42 KJ/mol，密度為


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