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(dǎo)體,石墨烯表現(xiàn)出了雙極化電場效應(yīng),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(qiáng)的單鏈脫氧核醣核酸（DNA）適配體（Aptamer）,石墨烯場效應(yīng)管（Graphene Field-Effect Transistor,GFET）適配體傳感器提出了無標(biāo)記,高靈敏度的生物傳感形式。但是,由于石墨烯與復(fù)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(yīng)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(yù)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(dòng)力學(xué)有力的工具,石墨烯場效應(yīng)管目前針對特異性結(jié)合動(dòng)力學(xué)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(yīng)管在小生物分子直接測... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)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(bào)道的方法有：機(jī)械剝離法［２］、化學(xué)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(yùn)用機(jī)械剝??離法與化學(xué)氣相沉積法。機(jī)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(jī)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(gè)方法來實(shí)現(xiàn)的。但是得到的石墨烯的尺寸很小，完全不可??能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制備。因此，機(jī)械剝離法多被用來驗(yàn)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(dāng)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(jī)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(yīng)用前景，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用必須要實(shí)現(xiàn)大面積的合成，相比??機(jī)械剝離法

１．２．２二硫化鑰的性質(zhì)及其制備??二維半導(dǎo)體材料硫?qū)倩衔镉捎谄渚哂袔兜奶攸c(diǎn)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)�？梢钥闯觯�??硫化鉬也具有與石墨烯類似蜂窩的點(diǎn)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(gè)鉬原子周圍有６個(gè)硫原子，每一個(gè)硫??原子的周圍圍繞著３個(gè)鉬原子，它們之間通過較強(qiáng)的共價(jià)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(dǎo)體性；３Ｒ－ＭｏＳ２屬于斜方??對稱晶系


本文編號：3121914