GaSe/MoS 2 光電異質(zhì)結(jié)的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間：2022-01-06 01:06
MoS2具有優(yōu)異的力學(xué)性能、潤(rùn)滑性能、催化性能以及光電性能,因此在機(jī)械、化工以及光電探測(cè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在光電性能方面,由于單層MoS2具有1.81.9eV的直接帶隙,因而被廣泛關(guān)注。然而,有關(guān)單層MoS2的制備與形貌控制以及MoS2二維器件性能的提高,一直都是比較棘手的問(wèn)題。針對(duì)單層MoS2的制備,本課題在對(duì)比文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,采用MoO3與硫粉作為原料在真空管式爐中進(jìn)行化學(xué)氣相沉積獲得單層MoS2。在MoS2的形貌控制研究中,通過(guò)生長(zhǎng)時(shí)間與位置的調(diào)節(jié)分別獲得了平面多角形結(jié)構(gòu)與縱向環(huán)狀結(jié)構(gòu)的MoS2。運(yùn)用掃描電子顯微鏡（SEM）、原子力顯微鏡（AFM）以及拉曼光譜（Raman）對(duì)MoS2不同形貌進(jìn)行表征,并進(jìn)行了MoS2橫向與縱向兩種生長(zhǎng)模式的研究,實(shí)現(xiàn)了對(duì)MoS2形貌的調(diào)控。在化學(xué)氣相沉積獲得的單層...
【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
MoS2晶體的原子結(jié)構(gòu)示意圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文類似，在(001)面滑移阻力時(shí)相對(duì)其他解理面較小，因此，MoS2晶體在離，具有極佳的潤(rùn)滑性能；另外，MoS2化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于水、有一般的酸和堿（王水與煮沸的濃硫酸除外），同時(shí)其熱穩(wěn)定性較好，高壓易腐蝕的惡劣情況下仍可保持優(yōu)異的潤(rùn)滑性能，因而 MoS2在冶金、汽車、航空航天等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。單層 MoS2的力學(xué)性能往往優(yōu)于塊體材料。Bertolazzi[27]等將機(jī)械剝離放置于圓孔陣列襯底上并通過(guò)原子力的設(shè)備其進(jìn)行壓痕實(shí)驗(yàn)，如圖 1-2表明，單層 MoS2的有效楊氏模量達(dá)到了 270±100GPa，有效斷裂伸11%之間，最大斷裂應(yīng)力為 15±3 Nm-1(23 GPa)。在斷裂強(qiáng)度以及楊氏�？梢耘c很多工程材料相比，而在斷裂伸長(zhǎng)率方面，MoS2又與聚酰亞胺甲基硅氧烷(PDMS)相當(dāng)，因此，單層 MoS2可以以 PI 或 PDMS 為襯底的柔性電子器件。
圖 1-3 不同層數(shù) MoS2的能帶結(jié)構(gòu)[31]a) 單層 b) 雙層 c) 六層 d) 塊體在三棱柱結(jié)構(gòu)中，單層 MoS2的每個(gè)鉬原子通過(guò)共價(jià)鍵與六個(gè)硫原子結(jié)合，硫原子與三個(gè)鉬原子結(jié)合。但是處于邊緣的鉬原子和硫原子沒(méi)有足夠的對(duì)應(yīng)成鍵，因此在其邊緣存在著許許多多的懸掛鍵，這些懸掛鍵也就是 MoS2的催性中心。而 MoS2的催化活性往往與邊緣活性位點(diǎn)數(shù)成正比[32]。因此，MoS越少，比表面積越大，暴露邊緣越多，活性位點(diǎn)越多，最終表現(xiàn)為更高的催性。由于層數(shù)不同的 MoS2在帶隙上存在差異，因此其光學(xué)性能也會(huì)因其層數(shù)變受到影響。層數(shù)較多的 MoS2為間接帶隙半導(dǎo)體，在紫外吸收光譜中無(wú)特征吸，熒光強(qiáng)度很弱；而單層 MoS2為直接帶隙半導(dǎo)體。Andrea 等[33]采用微機(jī)械法，首次在 620nm 和 670nm 附近檢測(cè)到了單層 MoS2特征吸收峰，熒光較強(qiáng)熒光量子效率比塊體高出 4 個(gè)數(shù)量級(jí)。.2.2 MoS2的制備方法由于 MoS
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]N/B摻雜石墨烯的光學(xué)與電學(xué)性質(zhì)[J]. 禹忠,黨忠,柯熙政,崔真. 物理學(xué)報(bào). 2016(24)
[2]二維二硫化鉬材料的制備及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 徐豆豆,王賢保,邱家樂(lè),趙真鳳. 膠體與聚合物. 2015(01)
[3]石墨烯的制備和應(yīng)用[J]. 朱振峰,程莎,董曉楠. 功能材料. 2013(21)
本文編號(hào)：3571406
【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
MoS2晶體的原子結(jié)構(gòu)示意圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文類似，在(001)面滑移阻力時(shí)相對(duì)其他解理面較小，因此，MoS2晶體在離，具有極佳的潤(rùn)滑性能；另外，MoS2化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于水、有一般的酸和堿（王水與煮沸的濃硫酸除外），同時(shí)其熱穩(wěn)定性較好，高壓易腐蝕的惡劣情況下仍可保持優(yōu)異的潤(rùn)滑性能，因而 MoS2在冶金、汽車、航空航天等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。單層 MoS2的力學(xué)性能往往優(yōu)于塊體材料。Bertolazzi[27]等將機(jī)械剝離放置于圓孔陣列襯底上并通過(guò)原子力的設(shè)備其進(jìn)行壓痕實(shí)驗(yàn)，如圖 1-2表明，單層 MoS2的有效楊氏模量達(dá)到了 270±100GPa，有效斷裂伸11%之間，最大斷裂應(yīng)力為 15±3 Nm-1(23 GPa)。在斷裂強(qiáng)度以及楊氏�？梢耘c很多工程材料相比，而在斷裂伸長(zhǎng)率方面，MoS2又與聚酰亞胺甲基硅氧烷(PDMS)相當(dāng)，因此，單層 MoS2可以以 PI 或 PDMS 為襯底的柔性電子器件。
圖 1-3 不同層數(shù) MoS2的能帶結(jié)構(gòu)[31]a) 單層 b) 雙層 c) 六層 d) 塊體在三棱柱結(jié)構(gòu)中，單層 MoS2的每個(gè)鉬原子通過(guò)共價(jià)鍵與六個(gè)硫原子結(jié)合，硫原子與三個(gè)鉬原子結(jié)合。但是處于邊緣的鉬原子和硫原子沒(méi)有足夠的對(duì)應(yīng)成鍵，因此在其邊緣存在著許許多多的懸掛鍵，這些懸掛鍵也就是 MoS2的催性中心。而 MoS2的催化活性往往與邊緣活性位點(diǎn)數(shù)成正比[32]。因此，MoS越少，比表面積越大，暴露邊緣越多，活性位點(diǎn)越多，最終表現(xiàn)為更高的催性。由于層數(shù)不同的 MoS2在帶隙上存在差異，因此其光學(xué)性能也會(huì)因其層數(shù)變受到影響。層數(shù)較多的 MoS2為間接帶隙半導(dǎo)體，在紫外吸收光譜中無(wú)特征吸，熒光強(qiáng)度很弱；而單層 MoS2為直接帶隙半導(dǎo)體。Andrea 等[33]采用微機(jī)械法，首次在 620nm 和 670nm 附近檢測(cè)到了單層 MoS2特征吸收峰，熒光較強(qiáng)熒光量子效率比塊體高出 4 個(gè)數(shù)量級(jí)。.2.2 MoS2的制備方法由于 MoS
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]N/B摻雜石墨烯的光學(xué)與電學(xué)性質(zhì)[J]. 禹忠,黨忠,柯熙政,崔真. 物理學(xué)報(bào). 2016(24)
[2]二維二硫化鉬材料的制備及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 徐豆豆,王賢保,邱家樂(lè),趙真鳳. 膠體與聚合物. 2015(01)
[3]石墨烯的制備和應(yīng)用[J]. 朱振峰,程莎,董曉楠. 功能材料. 2013(21)
本文編號(hào)：3571406
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