【摘要】：近年來,二維原子半導(dǎo)體材料一直備受關(guān)注,尤其是石墨烯,因?yàn)樗鼉?yōu)異的電學(xué)和光學(xué)性質(zhì),吸引了無數(shù)科學(xué)家對(duì)它在光電子器件應(yīng)用上的研究,但是石墨烯零禁帶的缺點(diǎn)卻嚴(yán)重制約了它在這方面的發(fā)展。為了解決這個(gè)問題,許多學(xué)者不斷研究其它優(yōu)異的二維原子材料的制備方法及其應(yīng)用,同時(shí),開始探索有效打開石墨烯帶隙的方法�；诖�,本文主要提出了兩種性能出眾的二維原子材料--碳化硅和二硫化鉬的制備方法,指出了它們?cè)诠怆娞綔y(cè)器等光電器件領(lǐng)域的應(yīng)用前景,同時(shí),本文還探索了利用硅摻雜的方式來打開石墨烯帶隙的方法。本論文的具體工作如下:(1)研究了利用硅片和甲烷在高溫下反應(yīng)宏量制備二維超薄碳化硅的方法,為之后合成二維碳化硅材料提供了一個(gè)新思路。(2)利用液態(tài)硅源實(shí)現(xiàn)對(duì)石墨烯的有效硅摻雜,提出了一種硅摻雜石墨烯的新方法,同時(shí),在反應(yīng)過程中,由于液態(tài)硅源與石墨烯能夠充分接觸混合,使得合成大面積硅摻雜石墨烯的反應(yīng)更加充足。通過總結(jié)提高利用化學(xué)氣相沉積法制備硅摻雜石墨烯的硅摻雜含量,由此進(jìn)一步打開石墨烯能帶的方法,我們?yōu)楹罄m(xù)工作提供了新方向。(3)采用化學(xué)氣相沉積法制備出大面積的薄層和單層的二硫化鉬,利用二硫化鉬/氮化鎵異質(zhì)結(jié)制備了一種性能優(yōu)異的寬頻譜光電探測(cè)器,其響應(yīng)度和探測(cè)度分別可以達(dá)到10A/W和3.8×1010cm·Hz1/2/W,說明了二硫化鉬在應(yīng)用于紫外光電探測(cè)領(lǐng)域仍有很大的發(fā)展?jié)摿Α?br/>[Abstract]:In recent years, two-dimensional atomic semiconductor materials have attracted much attention, especially graphene, because of its excellent electrical and optical properties, which have attracted numerous scientists to study its applications in optoelectronic devices. However, the defect of zero gap band of graphene seriously restricts its development in this field. In order to solve this problem, many scholars have been studying the preparation methods of other excellent two-dimensional atomic materials and their applications. At the same time, many scholars have begun to explore effective methods to open the graphene band gap. Based on this, two kinds of excellent two dimensional atomic materials, silicon carbide and molybdenum disulfide, are proposed in this paper, and their application prospects in photoelectric devices such as photodetectors are pointed out. The method of using silicon doping to open the graphene band gap is also explored in this paper. The main work of this thesis is as follows: (1) the method of preparing two-dimensional ultra-thin silicon carbide by using silicon wafer and methane at high temperature was studied. It provides a new idea for the synthesis of two-dimensional silicon carbide materials. (2) effective silicon doping for graphene is realized by using liquid silicon source. A new method of silicon doped graphene is proposed. At the same time, in the process of reaction, Because the liquid silicon source and graphene can be fully contacted and mixed, the synthesis of large area silicon doped graphene is more sufficient. The methods of improving the silicon doping content of silicon doped graphene by chemical vapor deposition were summarized, and the graphene energy band was further opened. We provide a new direction for further work. (3) large area thin layer and monolayer molybdenum disulfide were prepared by chemical vapor deposition, and a wide spectrum photodetector with excellent performance was prepared by using molybdenum disulfide / gallium nitride heterojunction. The responsivity and detectability of molybdenum disulfide can reach 10A/W and 3.8 脳 1010cm Hz1/2/W, respectively. It shows that molybdenum disulfide still has great potential in the field of UV photoelectric detection.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN304

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本文編號(hào)：2341949