二維層狀材料被發(fā)現(xiàn)以來(lái),因其在電、光、熱、力等方面的優(yōu)異性能,受到了研究者們的廣泛關(guān)注。相對(duì)于零帶隙的結(jié)構(gòu)的石墨烯而言,二硫化鉬具有天然的帶隙,其導(dǎo)電性質(zhì)屬于半導(dǎo)體類型,因而在微納光電子器件領(lǐng)域具有巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值。在光電探測(cè)方面,二硫化鉬有更高的光吸收率和寬光譜吸收范圍,因而適合于用來(lái)制作光電探測(cè)器。與此同時(shí),人們發(fā)現(xiàn)可以將具有層狀原子結(jié)構(gòu)的二硫化鉬類材料像堆樂(lè)高積木一樣組合起來(lái),構(gòu)成二維范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)。不同的異質(zhì)結(jié)構(gòu)組合不僅能保持單一材料本身的性質(zhì),還能在協(xié)同作用的效果下產(chǎn)生新的物理特性,得到多種功能的復(fù)合型光電子器件。本文首先探索了二硫化鉬的機(jī)械剝離制備方法,并研究剝離工藝對(duì)二硫化鉬納米薄片厚度、表面形貌等特性的影響。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)可控剝離多層二硫化鉬納米薄片,并通過(guò)精準(zhǔn)微轉(zhuǎn)移的方法制備了二硫化鉬/硅異質(zhì)結(jié)光電探測(cè)器和二硫化鉬/硒化鎵異質(zhì)結(jié)光電探測(cè)器,研究了兩種異質(zhì)結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)和光電性能,主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)針對(duì)單層二硫化鉬較弱的光吸收率和較小的光吸收截止波長(zhǎng)(670 nm),通過(guò)機(jī)械剝離的方法,采用無(wú)掩模激光直寫(xiě)技術(shù),設(shè)計(jì)并制備了二硫化鉬/硅異質(zhì)結(jié)光電探測(cè)器。測(cè)試結(jié)果...

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 二維材料研究現(xiàn)狀
        1.2.1 二維材料的分類
        1.2.2 石墨烯簡(jiǎn)介
        1.2.3 過(guò)渡金屬硫化物簡(jiǎn)介
    1.3 二硫化鉬介紹
        1.3.1 二硫化鉬的晶體結(jié)構(gòu)
        1.3.2 二硫化鉬的電子結(jié)構(gòu)
    1.4 二硫化鉬的應(yīng)用
        1.4.1 潤(rùn)滑劑
        1.4.2 場(chǎng)效應(yīng)晶體管
        1.4.3 阻變存儲(chǔ)器
        1.4.4 氣體傳感器
    1.5 本文的選題意義和主要內(nèi)容
第二章 器件的制備
    2.1 二硫化鉬的制備方法
        2.1.1 機(jī)械剝離法
        2.1.2 液相超聲剝離法
        2.1.3 鋰離子插層法
        2.1.4 化學(xué)氣相淀積
        2.1.5 上述制備方法對(duì)比
    2.2 二硫化鉬的表征
        2.2.1 光學(xué)顯微鏡
        2.2.2 原子力顯微鏡
        2.2.3 拉曼光譜表征
    2.3 器件制備流程
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
        2.3.3 二硫化鉬/硅異質(zhì)結(jié)光電探測(cè)器制備流程圖
        2.3.4 二硫化鉬/硒化鎵異質(zhì)結(jié)光電探測(cè)器制備流程圖
    2.4 本章小結(jié)
第三章 二硫化鉬/硅異質(zhì)結(jié)光電探測(cè)器制備與性能研究
    3.1 引言
    3.2 二硫化鉬/硅異質(zhì)結(jié)光電探測(cè)器制備
        3.2.1 二硫化鉬/硅異質(zhì)結(jié)的制備
        3.2.2 器件電極的制作
    3.3 二硫化鉬/硅異質(zhì)結(jié)光電探測(cè)器性能研究
        3.3.1 二硫化鉬/硅異質(zhì)結(jié)的整流特性曲線
        3.3.2 二硫化鉬/硅異質(zhì)結(jié)的光響應(yīng)特性研究
        3.3.3 二硫化鉬/硅異質(zhì)結(jié)光電探測(cè)器的重復(fù)性和響應(yīng)時(shí)間研究
        3.3.4 二硫化鉬/硅異質(zhì)結(jié)光電探測(cè)器的光響應(yīng)機(jī)理研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 二硫化鉬/硒化鎵異質(zhì)結(jié)光電探測(cè)器制備與性能研究
    4.1 引言
    4.2 硒化鎵的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備與表征
        4.2.1 硒化鎵的結(jié)構(gòu)
        4.2.2 硒化鎵的性質(zhì)
        4.2.3 硒化鎵的剝離與表征
    4.3 二硫化鉬/硒化鎵范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)的制備
        4.3.1 底電極的制備
        4.3.2 二硫化鉬與硒化鎵的對(duì)準(zhǔn)堆疊
        4.3.3 二硫化鉬/硒化鎵異質(zhì)結(jié)的表征
    4.4 二硫化鉬/硒化鎵異質(zhì)結(jié)光電性能研究
        4.4.1 二硫化鉬/硒化異質(zhì)結(jié)的整流特性曲線
        4.4.2 二硫化鉬/硒化異質(zhì)結(jié)的光電響應(yīng)特性研究
        4.4.3 二硫化鉬/硒化異質(zhì)結(jié)的光伏特性研究
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3818607