本論文主要以層狀磷基材料（黑磷,碲摻雜黑磷和五磷化鍺）為研究對(duì)象,實(shí)現(xiàn)了大尺度黑磷及碲元素?fù)诫s黑磷的晶體生長(zhǎng);并通過(guò)摻雜碲元素實(shí)現(xiàn)了對(duì)黑磷的物性調(diào)控;探索了碳納米管對(duì)黑磷儲(chǔ)能性能的調(diào)控機(jī)制;進(jìn)行了大尺度五磷化鍺晶體的定向生長(zhǎng)及儲(chǔ)能性能研究。具體研究從以下四個(gè)方面內(nèi)容開(kāi)展:（1）利用高溫高壓技術(shù)和具有特殊結(jié)構(gòu)的高壓加熱爐體,我們實(shí)現(xiàn)了大尺度高質(zhì)量黑磷單晶的合成,為接下來(lái)有關(guān)黑磷的研究提供了充足的材料。并進(jìn)一步研究了體相和少層（厚度10 nm左右）黑磷優(yōu)異的電輸運(yùn)性能,發(fā)現(xiàn)了少層黑磷環(huán)境穩(wěn)定性差這一問(wèn)題。我們利用原子力顯微鏡和X射線光電子能譜技術(shù),研究了黑磷納米片在大氣環(huán)境下表面形貌與元素化學(xué)態(tài)的變化,并進(jìn)一步分析了其環(huán)境穩(wěn)定性差的原因。（2）針對(duì)少層黑磷環(huán)境穩(wěn)定性差這一瓶頸問(wèn)題,我們采用高溫高壓技術(shù)制備了碲（Te）元素?fù)诫s黑磷�；跈C(jī)械剝離碲摻雜黑磷晶體,制備出一系列場(chǎng)效應(yīng)晶體管,將其在大氣環(huán)境下進(jìn)行暴露測(cè)試研究后,發(fā)現(xiàn)碲元素?fù)诫s以后,不僅大幅改善層狀黑磷晶體的環(huán)境穩(wěn)定性,而且顯著提高其電學(xué)性能;同時(shí)結(jié)合理論計(jì)算,確定了抑制黑磷降解的機(jī)理,為解決二維黑磷晶體環(huán)境穩(wěn)定性差這一關(guān)鍵性問(wèn)題提出... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：140 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 黑磷的結(jié)構(gòu)及基本性質(zhì)
        1.2.1 磷的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變
        1.2.2 黑磷的結(jié)構(gòu)
        1.2.3 黑磷的基本性質(zhì)
    1.3 塊狀黑磷的合成方法
    1.4 少層黑磷的制備方法
        1.4.1 機(jī)械剝離
        1.4.2 液相解離
    1.5 黑磷的應(yīng)用
    1.6 GeP5的簡(jiǎn)介
    1.7 本文的研究?jī)?nèi)容和研究意義
第2章 黑磷的合成及性能研究
    2.1 引言
    2.2 黑磷的合成
    2.3 體相黑磷的電學(xué)性能研究
    2.4 少層黑磷場(chǎng)效應(yīng)晶體管
        2.4.1 器件制備過(guò)程
        2.4.2 黑磷場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電學(xué)特性表征
    2.5 原子力顯微鏡研究少層黑磷的環(huán)境穩(wěn)定性
    2.6 X射線光電子能譜分析(XPS)研究黑磷的環(huán)境穩(wěn)定性
    2.7 本章小結(jié)
第3章 碲元素?fù)诫s黑磷場(chǎng)效應(yīng)管性能研究
    3.1 引言
    3.2 碲摻雜黑磷的合成及表征
        3.2.1 樣品制備
        3.2.2 碲摻雜黑磷結(jié)構(gòu)表征
        3.2.3 碲摻雜黑磷場(chǎng)效應(yīng)晶體管的輸運(yùn)性質(zhì)研究
        3.2.4 碲摻雜黑磷場(chǎng)效應(yīng)晶體管環(huán)境穩(wěn)定性研究
        3.2.5 原子力顯微鏡研究碲摻雜黑磷納米片的時(shí)效性
        3.2.6 核磁共振譜研究碲摻雜黑磷的時(shí)效性
        3.2.7 碲摻雜黑磷第一性原理計(jì)算
    3.3 本章小結(jié)
第4章 黑磷和碳納米管復(fù)合膜儲(chǔ)能性能研究
    4.1 引言
    4.2 黑磷全固態(tài)超級(jí)電容器的不足
    4.3 黑磷納米片和碳納米管復(fù)合膜的制備與表征
    4.4 黑磷納米片和碳納米管復(fù)合膜柔性超級(jí)電容器性能研究
        4.4.1 黑磷納米片和碳納米管復(fù)合膜柔性超級(jí)電容器的組裝
        4.4.2 黑磷納米片和碳納米管復(fù)合膜柔性超級(jí)電容器性能測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
第5章 高壓合成五磷化鍺及其儲(chǔ)能性能研究
    5.1 引言
    5.2 大塊GeP5高壓合成及結(jié)構(gòu)表征
    5.3 GeP5超級(jí)電容器性能研究
        5.3.1 GeP5納米片溶液的制備
        5.3.2 GeP5納米片結(jié)構(gòu)表征
        5.3.3 GeP5超級(jí)電容器的組裝
        5.3.4 GeP5超級(jí)電容器的性能測(cè)試
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 層狀硒化銦與碘化鉻的合成與結(jié)構(gòu)表征
    S.1 層狀硒化銦的合成與結(jié)構(gòu)表征
        S.1.1 引言
        S.1.2 InSe的合成與結(jié)構(gòu)表征
    S.2 層狀碘化鉻的合成與磁性測(cè)試
        S.2.1 引言
        S.2.2 CrI3的結(jié)構(gòu)與磁性表征
    S.3 本章小結(jié)
攻讀博士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]β-MNCl體系超導(dǎo)電性與黑磷單晶生長(zhǎng)研究[D]. 葉國(guó)俊.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3269075