二維過渡金屬硫族化合物（2D TMDs）由于其優(yōu)異的理化性質(zhì)近年來在電子、光電子和催化等眾多基礎(chǔ)研究領(lǐng)域備受關(guān)注。其中,在微電子器件領(lǐng)域,TMDs半導體材料受量子限域效應的影響表現(xiàn)出直接帶隙躍遷、較高的載流子遷移率以及高開關(guān)比等優(yōu)勢。為了開發(fā)二維半導體材料的全部潛能,使其能夠在電子和光電子領(lǐng)域得到更好地應用,需要對其帶隙和電子特性進行精確控制。因此,近年來研究者們試圖將二維半導體材料晶格中摻雜異原子構(gòu)筑合金材料,以期實現(xiàn)二維半導體材料能帶隙和電學屬性等方面的調(diào)控,來滿足現(xiàn)代電子器件的需求。特別是,近年來,研究者們將具有不同性質(zhì)的二維TMDs材料合金化,構(gòu)筑出了一系列新型的二維半導體合金材料,并且發(fā)現(xiàn)了一系列優(yōu)異的物理和化學性質(zhì)。然而,目前大部分關(guān)于二維合金材料的研究都僅停留在同相材料之間,這些同相材料合金化后其性質(zhì)的調(diào)控被限制在一定范圍內(nèi),無法實現(xiàn)性質(zhì)的突破性改變。鑒于二維TMDs材料具有不同的相結(jié)構(gòu),在二維TMDs合金中引入相結(jié)構(gòu)這個變量,將給其合金結(jié)構(gòu)與性質(zhì)調(diào)控增加一個新的自由度。本論文設(shè)計通過化學氣相沉積生長法將具有高度對稱性的2H相MoS₂與低對稱性的1T'...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 二維TMDs材料簡介
        1.2.1 二維TMDs材料的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 二維TMDs材料的性質(zhì)
        1.2.3 二維TMDs材料的制備方法
        1.2.4 二維TMDs材料的應用
    1.3 二維合金材料簡介
        1.3.1 二維合金材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.3.2 二維合金材料的應用
        1.3.3 二維合金材料的制備
    1.4 二維材料光電探測器
        1.4.1 二維場效應晶體管器件的結(jié)構(gòu)
        1.4.2 二維光電探測器的工作原理
        1.4.3 二維TMDs光電探測器的發(fā)展趨勢
    1.5 論文的研究意義及主要研究內(nèi)容
        1.5.1 論文的研究意義
        1.5.2 論文的主要研究內(nèi)容
第二章 實驗原料、設(shè)備及分析表征技術(shù)
    2.1 實驗原料與試劑
    2.2 實驗儀器及設(shè)備
    2.3 二維錸基TMDs合金材料的化學氣相沉積(CVD)生長系統(tǒng)
    2.4 二維錸基TMDs合金材料的分析方法
        2.4.1 二維錸基合金材料的形貌分析
        2.4.2 二維錸基合金材料的光譜性質(zhì)分析
        2.4.3 二維錸基合金材料的結(jié)構(gòu)性質(zhì)分析
        2.4.4 二維錸基合金材料的組份分析
        2.4.5 二維錸基合金材料各向異性特性分析
    2.5 二維錸基TMDs合金材料的電學與光電性能測試
        2.5.1 二維材料電子器件的制備
        2.5.2 二維材料電學及光電性能測試系統(tǒng)
第三章 二維Mo_xRe_1-xS₂合金的制備及其晶相和能帶工程
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗的設(shè)計思想
        3.2.2 CVD生長法可控制備Mo_xRe_1-xS₂合金材料
    3.3 Mo_xRe_1-xS₂合金的形貌分析
        3.3.1 生長溫度對Mo_xRe_1-xS₂合金生長的影響
        3.3.2 不同晶相單層Mo_xRe_1-xS₂合金的形貌特征
    3.4 不同晶相單層Mo_xRe_1-xS₂合金的光譜性質(zhì)
        3.4.1 單層Mo_xRe_1-xS₂合金的拉曼光譜表征
        3.4.2 單層Mo_xRe_1-xS₂合金的光致發(fā)光光譜表征
        3.4.3 單層Mo_xRe_1-xS₂合金的組份分析
        3.4.4 單層Mo_xRe_1-xS₂合金能帶隙與組份的關(guān)系
    3.5 單層Mo_xRe_1-xS₂合金材料的原子尺度結(jié)構(gòu)分析
        3.5.1 單層Mo_xRe_1-xS₂合金組成分析
        3.5.2 不同晶相Mo_xRe_1-xS₂合金的結(jié)構(gòu)及原子分布
    3.6 本章小結(jié)
第四章 二維Mo_xRe_1-xS₂合金的電學和光電性質(zhì)
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗的設(shè)計思想
        4.2.2 Mo_xRe_1-xS₂合金樣品場效應晶體管器件的構(gòu)筑
        4.2.3 Mo_xRe_1-xS₂合金場效應晶體管器件的測試方法
    4.3 Mo_xRe_1-xS₂合金材料的電學輸運性質(zhì)
        4.3.1 Mo_xRe_1-xS₂合金場效應晶體管的輸出特性
        4.3.2 Mo_xRe_1-xS₂合金場效應晶體管的轉(zhuǎn)移特性
    4.4 Mo_xRe_1-xS₂合金材料的光電性質(zhì)
        4.4.1 Mo_xRe_1-xS₂合金光電探測器的基本原理
        4.4.2 不同功率下Mo_xRe_1-xS₂合金光電探測器的電流-電壓特性
        4.4.3 不同波長下Mo_xRe_1-xS₂合金光電探測器的開關(guān)特性
        4.4.4 Mo_xRe_1-xS₂合金光電探測器的各向異性光電性質(zhì)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間獲得的成果
    發(fā)表論文
    獲批專利
    獲獎情況



本文編號：4042854