二硒化鎢（WSe2）是少數(shù)在空氣中較為穩(wěn)定且能表現(xiàn)出P型溝道的二維材料,但是由于WSe2的費(fèi)米能級(jí)接近其禁帶中間,導(dǎo)致其難以與金屬形成良好的接觸,從而限制了其場效應(yīng)遷移率,同時(shí)也要求其需要較大的工作電壓才能實(shí)現(xiàn)大的開關(guān)比。本課題提出了 一種使用弛豫鐵電聚合物偏氟乙烯/三氟乙烯/三氟氯乙烯三元共聚物（P（VDF-TrFE-CFE））對(duì)二維WSe2進(jìn)行P型摻雜的方法,使WSe2溝道的空穴場效應(yīng)遷移率從27 cm2V-1s-1提升至170 cm2V-1S-1。同時(shí)與其他摻雜方法不同的是,P（VDF-TrFE-CFE）本身在室溫下具有高介電常數(shù)（55以上）,是良好的介電材料。通過在器件溝道表面制備P（VDF-TrFE-CFE）頂柵結(jié)構(gòu),并在P（VDF-TrFE-CFE）的頂柵調(diào)控下,器件表現(xiàn)出比Si02底柵調(diào)控下優(yōu)異得多的P型電學(xué)性能,并且大大降低了工作電壓。后續(xù)的變溫實(shí)驗(yàn)我們研究了 P（VDF-TrFE-CFE）相轉(zhuǎn)變過程對(duì)溝道載流子濃度及遷移率的影響。隨著溫度的降低,WSe2的空穴遷移率明顯上升,并在200K時(shí)超過了 900C1cm2V-1S-1 P（VDF-TrFE-CFE）的P型摻雜和... 

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 二維半導(dǎo)體簡介
        1.1.1 引言
        1.1.2 二維過渡金屬硫族化合物(TMDs)
        1.1.3 二硒化鎢(WSe2)
    1.2 鐵電材料簡介
        1.2.1 鐵電材料
        1.2.2 鐵電聚合物P(VDF-TrFE)及薄膜
        1.2.3 弛豫鐵電聚合物P(VDF-TrFE-CFE)薄膜
    1.3 二維半導(dǎo)體器件研究進(jìn)展
        1.3.1 二維材料晶體管
        1.3.2 整流器件
        1.3.3 光電探測器
        1.3.4 WSe_2的摻雜
        1.3.5 鐵電聚合物與二維材料
    1.4 二維半導(dǎo)體器件理論基礎(chǔ)
        1.4.1 場效應(yīng)晶體管
        1.4.2 能帶結(jié)構(gòu)與肖特基勢壘
        1.4.3 載流子遷移率
        1.4.4 光電效應(yīng)
    1.5 本課題研究的內(nèi)容及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與器件制備
    2.1 實(shí)驗(yàn)所需儀器
    2.2 二維材料轉(zhuǎn)移與器件制備
        2.2.1 襯底的制備
        2.2.2 二維材料的制備與轉(zhuǎn)移
        2.2.3 P(VDF-TrFE-CFE)薄膜的制備
        2.2.4 器件的制備
    2.3 器件的表征
        2.3.1 光學(xué)顯微鏡表征
        2.3.2 原子力顯微鏡(AFM)表征
        2.3.3 拉曼光譜表征
    2.4 本章小結(jié)
第三章 P(VDF-TrFE-CFE)增強(qiáng)的P型WSe_2場效應(yīng)晶體管
    3.1 引言
    3.2 P(VDF-TrFE-CFE)對(duì)WSe_2的P型摻雜
        3.2.1 器件結(jié)構(gòu)與表征
        3.2.2 輸出特性與轉(zhuǎn)移特性
        3.2.3 能帶結(jié)構(gòu)
    3.3 P(VDF-TrFE-CFE)對(duì)WSe_2溝道的調(diào)控
        3.3.1 器件結(jié)構(gòu)
        3.3.2 P(VDF-TrFE-CFE)頂柵調(diào)控特性
        3.3.3 P(VDF-TrFE-CFE)轉(zhuǎn)變過程對(duì)溝道的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 P(VDF-TrFE-CFE)增強(qiáng)的多態(tài)整流器
    4.1 引言
    4.2 多態(tài)整流器件
        4.2.1 新型器件結(jié)構(gòu)
        4.2.2 P(VDF-TrFE-CFE)對(duì)WSe_2極性的調(diào)控
        4.2.3 多態(tài)可調(diào)整流特性
        4.2.4 光電調(diào)控下的整流特性
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他科研成果



本文編號(hào)：3727804