二硫化鉬（MoS₂）和二氧化釩（VO₂）都是十分具有代表性的高應(yīng)用性半導(dǎo)體,二硫化鉬獨特的層狀結(jié)構(gòu)與石墨烯類似,在擁有許多類似石墨烯的優(yōu)良性能的同時,二硫化鉬不僅具有可調(diào)節(jié)的能帶間隙,又可以被制備為少層二維材料,并且二硫化鉬是輝鉬礦的主要成分,自然儲量豐富,這就使其必然是電子學(xué)器件以及光電器件領(lǐng)域不可或缺的材料;而二氧化釩具有優(yōu)良的導(dǎo)電性,且具有單斜相以及四方相兩種晶體結(jié)構(gòu),但溫度變化的時候,二氧化釩又具有隨溫度變化發(fā)生可逆相變的獨特性質(zhì),使其在制備溫控薄膜領(lǐng)域大放異彩。這兩種材料都具有十分有價值的發(fā)展前景,且又是適合制備異質(zhì)結(jié)的材料,所以本論文將圍繞著二硫化鉬以及二氧化釩展開,同時研究兩種材料的生長制備工藝,在獲得高質(zhì)量薄膜后制備二硫化鉬二氧化釩異質(zhì)結(jié),同時也通過模擬軟件對兩種材料的幾個模型進行計算,得到二硫化鉬以及二氧化釩的各種理論性能,繼而制備出以異質(zhì)結(jié)為核心的探測器。主要研究內(nèi)容下述:首先,課題的開始著手于二硫化鉬以及二氧化釩的生長工藝,先使用射頻磁控濺射在硅襯底上生長二氧化釩,分組選取單一變量以研究濺射功率、濺射時間以及氬氣流量對于... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

光波段分布圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-3-開始被氧化，反應(yīng)速率隨著升溫而增大，溫度達到400℃發(fā)生緩慢氧化，生成三氧化鉬。作為一種典型的二維材料，二硫化鉬體材料狀態(tài)下的禁帶寬度為1.29eV，單層狀態(tài)下制成器件可以獲得很高的電子遷移率以及1×108的電流開關(guān)比，對比于零帶隙的二維材料石墨烯，二硫化鉬在光電器件方面的發(fā)展空間更為寬廣。1.3.2二硫化鉬的晶體結(jié)構(gòu)二硫化鉬晶體的基本結(jié)構(gòu)是鉬原子和硫原子通過共價鍵搭建而成的，由于形狀類似于三明治，也成為S-Mo-S的“三明治”結(jié)構(gòu)，如圖1.1所示。和石墨烯一樣，多層二硫化鉬也是由單層二硫化鉬疊加而成，在單層的二硫化鉬中，1個鉬原子有6個最近鄰的硫原子，而每個硫原子則有3個最近鄰的鉬原子，它們之間都有著很強的鍵連接，這種結(jié)構(gòu)也被稱為三棱柱狀配位，相比之下，層與層之間約有0.65nm的間距，而相鄰層之間的范德華力就顯得十分微弱，所以層與層之間很容易被分離。我們可以根據(jù)鉬原子和硫原子之間相對位置的不同將二硫化鉬晶體分為以下三種晶體結(jié)構(gòu)：第一種2H-MoS2以ABAB的方式堆疊，屬于三斜晶系；第二種3R-MoS2則是以ABCABC的方式堆疊，屬斜方對稱晶系；最后的1T-MoS2為八面體配位四方晶系，如圖1.2所示。圖1-2MoS2三維結(jié)構(gòu)示意圖圖1-3MoS2的三種晶體結(jié)構(gòu)圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-3-開始被氧化，反應(yīng)速率隨著升溫而增大，溫度達到400℃發(fā)生緩慢氧化，生成三氧化鉬。作為一種典型的二維材料，二硫化鉬體材料狀態(tài)下的禁帶寬度為1.29eV，單層狀態(tài)下制成器件可以獲得很高的電子遷移率以及1×108的電流開關(guān)比，對比于零帶隙的二維材料石墨烯，二硫化鉬在光電器件方面的發(fā)展空間更為寬廣。1.3.2二硫化鉬的晶體結(jié)構(gòu)二硫化鉬晶體的基本結(jié)構(gòu)是鉬原子和硫原子通過共價鍵搭建而成的，由于形狀類似于三明治，也成為S-Mo-S的“三明治”結(jié)構(gòu)，如圖1.1所示。和石墨烯一樣，多層二硫化鉬也是由單層二硫化鉬疊加而成，在單層的二硫化鉬中，1個鉬原子有6個最近鄰的硫原子，而每個硫原子則有3個最近鄰的鉬原子，它們之間都有著很強的鍵連接，這種結(jié)構(gòu)也被稱為三棱柱狀配位，相比之下，層與層之間約有0.65nm的間距，而相鄰層之間的范德華力就顯得十分微弱，所以層與層之間很容易被分離。我們可以根據(jù)鉬原子和硫原子之間相對位置的不同將二硫化鉬晶體分為以下三種晶體結(jié)構(gòu)：第一種2H-MoS2以ABAB的方式堆疊，屬于三斜晶系；第二種3R-MoS2則是以ABCABC的方式堆疊，屬斜方對稱晶系；最后的1T-MoS2為八面體配位四方晶系，如圖1.2所示。圖1-2MoS2三維結(jié)構(gòu)示意圖圖1-3MoS2的三種晶體結(jié)構(gòu)圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]類石墨烯二硫化鎢薄膜的化學(xué)氣相沉積法制備及其應(yīng)用[J]. 尤運城,曾甜,劉勁松,胡廷松,臺國安.  化學(xué)進展. 2015(11)
[2]鎢摻雜M型二氧化釩粉體的水解法制備與結(jié)構(gòu)分析[J]. 楊修春,陳超,周石山,王胤博.  硅酸鹽學(xué)報. 2014(09)
[3]VO2薄膜研究進展與發(fā)展趨勢[J]. 張鵬,路遠.  兵器材料科學(xué)與工程. 2012(04)
[4]磁控濺射氧化釩薄膜的研究進展[J]. 夏國宏.  中國陶瓷. 2012(07)
[5]激光法制備二氧化釩軍事防護薄膜研究[J]. 王淑云,劉旭,郭延龍,陸益敏,黃國俊,程勇.  應(yīng)用激光. 2012(01)
[6]快速熱處理對磁控濺射VO2薄膜光電特性的影響[J]. 后順保,胡明,呂志軍,梁繼然,陳濤.  中國激光. 2012(01)
[7]云母表面不同厚度VO2薄膜的紅外光學(xué)特性[J]. 顏家振,黃婉霞,張月,何鵬,李寧.  紅外與激光工程. 2011(07)
[8]二氧化釩薄膜的制備及性能表征[J]. 趙萍,李立珺,張洋.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2011(06)
[9]二氧化釩薄膜制備及其熱致變發(fā)射率特性研究[J]. 劉東青,鄭文偉,程海峰,張朝陽.  紅外技術(shù). 2010(03)
[10]脈沖激光沉積法制備二氧化釩薄膜的研究進展[J]. 王海方,李毅,蔣群杰,俞曉靜,胡雙雙,武斌,張虎,黃毅澤,張偉.  激光與光電子學(xué)進展. 2009(06)

碩士論文
[1]化學(xué)氣相沉積法制備二硫化鉬薄膜及電學(xué)性能表征[D]. 史志天.北京有色金屬研究總院 2015
[2]二硫化鎢（WS2）薄膜的制備及其摩擦學(xué)性能[D]. 惠秀梅.東北大學(xué) 2008
[3]二硫化鉬復(fù)合固體潤滑薄膜研究[D]. 姚固文.江蘇大學(xué) 2007
[4]類富勒烯MoS2的制備與MoS2基復(fù)合薄膜的制備[D]. 尹桂林.上海交通大學(xué) 2007



本文編號：3056565