二硫化鉬（MoS₂）是典型的層狀多相態(tài)材料,其物理、化學性質與相態(tài)緊密相關。熱力學穩(wěn)定相（2H相）單層MoS₂具有1.9 e V直接帶隙,為半導體工業(yè)的發(fā)展提供了超薄溝道材料,而亞穩(wěn)態(tài)（1T相及其畸變相1T’相）MoS₂則呈現(xiàn)出超導等新奇物性,為研究低維材料體系的新性質與新規(guī)律提供了獨特的平臺。高質量材料的可控合成是其基礎應用研究的前提。但是,二維MoS₂的相態(tài)控制合成研究剛剛起步,還有諸多關鍵科學問題亟待解決,包括:如何實現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)二維MoS₂的選擇性合成;二維亞穩(wěn)定相態(tài)性質與結構之間的關聯(lián)規(guī)律;如何實現(xiàn)異質/相MoS₂的化學疊層與拼接,構筑二維功能性新結構。針對以上關鍵問題,本論文以實現(xiàn)二維MoS₂的相態(tài)選擇性合成為目標,主要內容分為以下四個部分:1.發(fā)展了二維2H相MoS₂的成核控制方法。針對化學氣相沉積反應中成核效率不高的問題,設計了金屬有機配合物為前驅體的方法。同時提供金屬鉬源與成核促進劑,促進劑的優(yōu)先吸... 

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
主要符號對照表
第1章 緒論
    1.1 二維二硫化鉬的相態(tài)、結構及性質
        1.1.1 二維二硫化鉬的相態(tài)與結構之間的關聯(lián)
        1.1.2 二維二硫化鉬的性質與相態(tài)之間的關聯(lián)
    1.2 二維二硫化鉬的熱力學穩(wěn)定相態(tài)制備方法
        1.2.1 自上而下的剝離法
        1.2.2 自下而上的生長法
    1.3 二維二硫化鉬的熱力學亞穩(wěn)定相態(tài)制備方法
        1.3.1 相轉變法
        1.3.2 直接合成法
    1.4 論文的選題目的及研究思路
第2章 二維2H相二硫化鉬的控制合成及其性質
    2.1 化學氣相沉積實驗體系
        2.1.1 實驗裝置及反應歷程
        2.1.2 二維晶體的成核及生長
        2.1.3 影響反應的主要因素
    2.2 基于金屬有機配合物為前驅體合成單層2H相MoS_2及其性質
        2.2.1 金屬有機配合物的制備
        2.2.2 單層2H相MoS_2的生長結果
        2.2.3 單層2H相MoS_2的結構和性質
        2.2.4 反應機理
    2.3 本章小結
第3章 單層二硫化鉬的相態(tài)選擇性合成
    3.1 相態(tài)選擇性合成的實驗原理
    3.2 基于分解反應合成二維2H相MoS_2
        3.2.1 二維2H相MoS_2的生長方法
        3.2.2 二維2H相MoS_2的結構與性質
    3.3 基于還原反應合成單層1T'相MoS_2
        3.3.1 單層1T'相MoS_2的生長方法
        3.3.2 單層1T'相MoS_2的結構與性質
    3.4 本章小結
第4章 二維1T'相二硫化鉬的性質
    4.1 1T'相MoS_2的各向異性性質
        4.1.1 二維晶體材料中的各向異性
        4.1.2 二維1T'相MoS_2的各向異性
    4.2 1T'相MoS_2的電化學析氫性能
        4.2.1 1T'相MoS_2的宏觀電化學析氫性能
        4.2.2 1T'相MoS_2的微觀電化學析氫性能
    4.3 本章小結
第5章 二維二硫化鉬異質異相結構的控制合成及性質
    5.1 二維晶體材料的異質異相結構
    5.2 雙層MoS_2層間異相結構的控制合成及其性質
    5.3 單層MoS_2面內異相結構的控制合成及其性質
        5.3.1 單層MoS_2面內異相結構的控制合成
        5.3.2 單層MoS_2面內異相結構的結構及性質
    5.4 基于二維MoS_2異相結構電子器件的構筑及其性能
        5.4.1 場效應晶體管
        5.4.2 整流二極管
    5.5 二維過渡金屬硫族化合物異質異相結構控制合成的探索
        5.5.1 2H相 TMDC-2H相 MoS_2異質結構
        5.5.2 1T'相Re S2-1T'相MoS_2異質結構
        5.5.3 2H相WSe2/Mo Se2-1T'相MoS_2異質異相結構
    5.6 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 主要結論
    6.2 前景展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]石墨烯等二維原子晶體薄片樣品的光學襯度計算及其層數(shù)表征[J]. 韓文鵬,史衍猛,李曉莉,羅師強,魯妍,譚平恒.  物理學報. 2013(11)



本文編號：3659347