過(guò)去十多年,二維材料因其優(yōu)異的性能被廣泛應(yīng)用于光電器件、新能源存儲(chǔ)和功能傳感等領(lǐng)域。而二維材料的大規(guī)模應(yīng)用離不開大面積、高質(zhì)量薄膜的可控制備。本論文主要圍繞大尺寸單晶WS2、MoS2、MoS2/WS2異質(zhì)結(jié)的可控制備這一問(wèn)題,以化學(xué)氣相沉積法（CVD）為手段,制備了 WS2、MoS2、MoS2/WS2異質(zhì)結(jié)并研究了其摩擦性能。主要研究?jī)?nèi)容包括以下三部分:第一,利用改進(jìn)CVD法制備了單層或少層MoS2納米片。在熱力學(xué)計(jì)算的指導(dǎo)下,我們通過(guò)多溫區(qū)管式爐生長(zhǎng)不同溫度的MoS2納米片,對(duì)反應(yīng)溫度和沉積溫度有了更精準(zhǔn)的掌控,研究了幾個(gè)重要參考溫度、反應(yīng)源的濃度、襯底到反應(yīng)源的距離、反應(yīng)時(shí)間、氬氣流速大小等生長(zhǎng)因素對(duì)MoS2的影響。結(jié)果表明:溫度對(duì)MoS2的形貌、尺寸大小和結(jié)晶質(zhì)量有很大的影響,MoS2的尺寸隨溫度的升高而增大,當(dāng)溫度達(dá)到850℃時(shí),MoS2轉(zhuǎn)化為多邊形;同時(shí)確定了最佳制備溫度為800℃,在該溫度下下制備的硫化鉬納米片尺寸可高達(dá)60μm;確定了MoO3為15mg、襯底到反應(yīng)源距離1-2cm、反應(yīng)時(shí)間15min、氬氣流速100sccm時(shí)制備出的三角形MoS2納米片結(jié)晶質(zhì)量高、厚度均勻... 

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 二維過(guò)渡金屬硫化物
        1.2.1 二維層狀過(guò)渡金屬硫化物簡(jiǎn)介
        1.2.2 二維層狀鉬和鎢二硫族化合物的晶體結(jié)構(gòu)和能帶結(jié)構(gòu)
        1.2.3 二硫化鉬(鎢)的電子結(jié)構(gòu)
    1.3 超薄二維納米片的合成方法
        1.3.1 自上而下的制備方法
        1.3.2 自下而上的制備方法
    1.4 二維過(guò)渡金屬硫族化合物的應(yīng)用
        1.4.1 場(chǎng)效應(yīng)晶體管
        1.4.2 光電探測(cè)器
        1.4.3 柔性電子器件
    1.5 二維層狀材料的納米摩擦性能
    1.6 本文選題依據(jù)及主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料設(shè)備及表征技術(shù)
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.3 CVD生長(zhǎng)設(shè)備
    2.2 表征技術(shù)
        2.2.1 光學(xué)顯微鏡
        2.2.2 掃描電子顯微鏡
        2.2.3 拉曼光譜
        2.2.4 原子力顯微鏡
        2.2.5 光致發(fā)光光譜
第3章 MoS_2的熱力學(xué)計(jì)算及其CVD法制備
    3.1 制備MoS_2過(guò)程的熱力學(xué)計(jì)算
    3.2 CVD制備MoS_2的實(shí)驗(yàn)流程
    3.3 樣品形貌表征
    3.4 生長(zhǎng)條件對(duì)制備二硫化鉬的影響
        3.4.1 反應(yīng)溫度對(duì)MoS_2制備的影響
        3.4.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)MoS_2制備的影響
        3.4.3 反應(yīng)源濃度對(duì)MoS_2制備的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 鹵鹽助溶劑輔助CVD生長(zhǎng)高質(zhì)量WS_2
    4.1 CVD制備WS_2的實(shí)驗(yàn)流程
    4.2 生長(zhǎng)條件對(duì)制備WS_2的影響
        4.2.1 NaCl對(duì)制備三角形WS_2的影響
        4.2.2 WO_3與NaCl混合比例對(duì)制備三角形WS_2的影響
        4.2.3 生長(zhǎng)溫度對(duì)制備三角形WS_2的影響
        4.2.4 生長(zhǎng)時(shí)間對(duì)制備三角形WS_2的影響
        4.2.5 基片離鎢源距離對(duì)制備三角形WS_2的影響
    4.3 WS2的表征
        4.3.1 三角形WS_2納米片的形貌表征
        4.3.2 三角形WS_2納米片的AFM表征
        4.3.3 三角形WS_2納米片的拉曼表征
    4.4 MoS_2/WS_2異質(zhì)結(jié)的CVD法制備
        4.4.1 樣品制備
        4.4.2 單層MoS_2/WS_2異質(zhì)結(jié)的表征
    4.5 本章小結(jié)
第5章 MoS_2、WS_2及MoS_2/WS_2的摩擦性能研究
    5.1 MoS_2、WS_2的AFM表征
    5.2 MoS_2、WS_2、MoS_2/WS_2的摩擦性能
        5.2.1 厚度對(duì)MoS_2、 WS_2、 MoS_2/WS_2摩擦力的影響
        5.2.2 掃描速度對(duì)MoS_2、WS_2摩擦力的影響
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A: 個(gè)人簡(jiǎn)歷
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于原子力顯微鏡的懸臂梁微尖端器件應(yīng)用新進(jìn)展[J]. 傅劍宇,陳大鵬,焦斌斌,歐毅,景玉鵬,董立軍,葉甜春.  電子工業(yè)專用設(shè)備. 2007(01)
[2]原子力顯微鏡發(fā)展近況及其應(yīng)用[J]. 張德添,何昆,張颯,楊怡,周濤,張學(xué)敏,趙曉光,薛燕.  現(xiàn)代儀器. 2002(03)
[3]STM和AFM的研制[J]. 夏國(guó)鑫,黃惠金,羅照康,李銘揚(yáng).  光學(xué)儀器. 1998(06)
[4]WS2納米材料的摩擦學(xué)性能研究[J]. 馬江虹,于月光,于旭光,曾克里,任先京.  納米科技. 2006 (05)



本文編號(hào)：3701384