二維材料作為原子厚度的新型納米材料,其巨大的比表面積以及優(yōu)異的物理特性得到了廣泛的關(guān)注。以石墨烯（Graphene）和二硫化鉬（Molybdenumdisulfide,MoS2）作為代表的二維層狀材料在電子、光電子、傳感等領(lǐng)域開展了大量的研究。作為一種零帶隙半導體,石墨烯表現(xiàn)出了雙極化電場效應,并具有高的載流子遷移率。利用單層石墨烯的這些特性并結(jié)合高穩(wěn)定性與特異性強的單鏈脫氧核醣核酸（DNA）適配體（Aptamer）,石墨烯場效應管（Graphene Field-Effect Transistor,GFET）適配體傳感器提出了無標記,高靈敏度的生物傳感形式。但是,由于石墨烯與復雜樣液中的一些生物分子之間存在的非特異性吸附,目前大部分基于石墨烯場效應管的生物分子的檢測還是局限于緩沖溶液中或者經(jīng)過預處理的生理樣液,不能用于人體樣液的檢測。作為一種能夠有效地研究DNA適配體與生物分子異性結(jié)合的動力學有力的工具,石墨烯場效應管目前針對特異性結(jié)合動力學受環(huán)境的影響,比如鹽離子的濃度和溫度對其的影響的研究還非常有限。此外,在小生物分子檢測方面,低分子量和低帶電量使得石墨烯場效應管在小生物分子直接測... 

【文章來源】：華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?（ａ）石墨烯的原子結(jié)構(gòu)（ｂ）石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)??

前石墨烯制備己報道的方法有：機械剝離法［２］、化學氣體相沉積法（ＣＶＤ）?［３］、還原氧??化法［４］、晶體外延生長法［５］等。但是就微納米器件制備來講，主流的方法是運用機械剝??離法與化學氣相沉積法。機械剝離法如圖１．２所示，由于石墨烯呈層狀結(jié)構(gòu)，且層與層??之間的范德華結(jié)合力較弱。通過機械力能夠成功地分離出單層以及多層石墨烯。使用此??方法的制備成本非常低，且此法得到的石墨烯質(zhì)量非常好，缺陷少，性能優(yōu)異，人類首??次石墨烯的制備就是通過這個方法來實現(xiàn)的。但是得到的石墨烯的尺寸很小，完全不可??能實現(xiàn)大規(guī)模制備。因此，機械剝離法多被用來驗證材料特性。然而通過對對象基體表??面處理的方法，能夠大幅增加制得的石墨烯的尺寸。Ｈｕａｎｇ等人通過使用氧等離子體清??理基體上殘留的雜質(zhì)并且通過適當加熱的方式增加原始晶體與基體接觸的均衡的接觸??面積，獲得了比傳統(tǒng)方法５０倍面積的單層石墨烯Ｗ。??＿＿＿匿，謂??圖１．２機械剝離法制備石墨烯??Ｆｉｇ．?１．２?Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｅｘｆｏｌｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｅｎｅ??鑒于石墨烯巨大的應用前景，要實現(xiàn)大規(guī)模的應用必須要實現(xiàn)大面積的合成，相比??機械剝離法

１．２．２二硫化鑰的性質(zhì)及其制備??二維半導體材料硫?qū)倩衔镉捎谄渚哂袔兜奶攸c也得到了大量的關(guān)注，二硫化鑰??是ＴＭＤ家族中典型的代表。圖１．４顯示了?ＭｏＳｄＳ原子結(jié)構(gòu)和能帶結(jié)構(gòu)�？梢钥闯�，二??硫化鉬也具有與石墨烯類似蜂窩的點陣結(jié)構(gòu)，但是二硫化鉬是六方晶系的層狀結(jié)構(gòu)，一??層二硫化鉬包含三層原子，其中上下兩層為硫原子組成的六角平面，上下兩層硫原子以??“三明治＂的形式夾著中間一層為鉬原子層。每一個鉬原子周圍有６個硫原子，每一個硫??原子的周圍圍繞著３個鉬原子，它們之間通過較強的共價鍵結(jié)合。而多層或塊狀的二硫??化鉬則是由單層二硫化鋁通過較弱的范德瓦爾斯力耦合而成，層與層之間的距離約為??０．６５ｎｍ。二硫化鉬具有三種型體，即１Ｔ，２Ｈ和３Ｒ型。其中，ＩＴ－Ｍ０Ｓ２是四方晶系，具??有金屬性，為八面體配位；２Ｈ－ＭＯＳ２是六方對稱的，具有半導體性；３Ｒ－ＭｏＳ２屬于斜方??對稱晶系


本文編號：3121914