半導(dǎo)體元件的小型化推動了低維納米材料的迅速發(fā)展,二維納米材料的小尺寸優(yōu)勢引起了科學(xué)界與工業(yè)界的廣泛關(guān)注。二維MoS2半導(dǎo)體材料因其優(yōu)異的光電性能、穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)、制備方法多樣以及柔性透明等特點(diǎn)在新一代光電信息技術(shù)領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。但二維MoS2制備技術(shù)與性能的調(diào)控仍面臨著諸多問題與挑戰(zhàn)。本文利用化學(xué)氣相沉積法（CVD）優(yōu)化制備了二維MoS2納米材料,系統(tǒng)研究了力、光、電及其耦合效應(yīng)對二維MoS2性能的調(diào)控作用。利用拉曼光譜儀研究了光對二維MoS2拉曼散射及能帶結(jié)構(gòu)的影響;采用原子力顯微鏡（AFM）研究了二維MoS2的表面電勢及垂直方向的電輸運(yùn)性能;通過構(gòu)筑柔性器件研究了單層MoS2水平方向的電輸運(yùn)性能,并探討了力光電耦合效應(yīng)對電輸運(yùn)性能的影響規(guī)律和內(nèi)在機(jī)理。論文的主要研究工作包括以下幾個方面:采用CVD法通過優(yōu)化工藝參數(shù)制備了單層、雙層及少層連續(xù)的二維MoS2納米材料。利用光學(xué)顯微鏡、拉曼光譜、XRD、AFM及XPS等表征手段對樣品的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并探討了 MoS2的生長機(jī)理。單層及雙層三角形MoS2最大尺寸達(dá)540μm,為單晶結(jié)構(gòu)。利用激發(fā)光的偏振和軌道角動量調(diào)控二維MoS... 

【文章來源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１?（ａ）膠帶剝離法剝離層狀材料；（ｂ）機(jī)械剝離制備的單層ＭｏＳ２【２４１??

的報(bào)道［２７］。文獻(xiàn)表明通過常用的溶劑即可剝離出單層及多層的ＴＭＤｓ，這一??方法不受空氣和水的影響，有大規(guī)模生產(chǎn)的潛力。該方法制備的二維納米片??可以通過雜化提高其性能。圖２－２為在Ｎ－甲基吡咯烷嗣溶劑分散的ＭｏＳ２，??分散的二維Ｍ０Ｓ２的ＴＥＭ形貌如圖２－２?（ｂ）所示，其橫向尺寸通常在２０?ｎｍ??到１０００?ｎｍ之間。液相剝離的Ｍ〇Ｓ２可以通過旋涂或真空過濾的方法轉(zhuǎn)移到??目標(biāo)襯底上，其厚度可以控制在幾納米到幾百納米之間。通過液相溶劑剝離??的方法很容易制備復(fù)合材料，即簡單的通過將一種材料添加到另一種材料上??的方法，圖２－２?（ｃ）即為石墨稀與Ｍ０Ｓ２復(fù)合薄膜。??另外，Ｚｈｏｕ等［２８１發(fā)現(xiàn)將兩種剝離效果一般的溶液混合到一起可以取得更??好的剝離效果，這種混合的溶劑是多種多樣的。利用低沸點(diǎn)的溶劑混合液（包??括水）以及乙醇懸浮制備少層Ｍ〇Ｓ２等二維材料具有明顯的優(yōu)勢，包括溶劑??沸點(diǎn)較低容易移除、低成本、低毒、合成效率較高及較好的生物相容性等。??為了探索剝離的納米片的化學(xué)結(jié)構(gòu)與其懸空的穩(wěn)定性的關(guān)系

１??■?ｐｌｉｆｌ?ＩｍＨ??圖２－２?（ａ）?Ｎ－甲基吡咯烷酮溶劑分散的ＭｏＳ２；?（ｂ）層狀ＭｏＳ２低分辨ＴＥＭ形貌；（ｃ）??石墨烯與層狀Ｍ〇Ｓ２的雜化薄膜的ＳＥＭ形貌＾??早在２０１１年，就己有了采用液相剝離的方法制備二維ＴＭＤｓ層狀材料??的報(bào)道［２７］。文獻(xiàn)表明通過常用的溶劑即可剝離出單層及多層的ＴＭＤｓ，這一??方法不受空氣和水的影響，有大規(guī)模生產(chǎn)的潛力。該方法制備的二維納米片??可以通過雜化提高其性能。圖２－２為在Ｎ－甲基吡咯烷嗣溶劑分散的ＭｏＳ２，??分散的二維Ｍ０Ｓ２的ＴＥＭ形貌如圖２－２?（ｂ）所示，其橫向尺寸通常在２０?ｎｍ??到１０００?ｎｍ之間。液相剝離的Ｍ〇Ｓ２可以通過旋涂或真空過濾的方法轉(zhuǎn)移到??目標(biāo)襯底上，其厚度可以控制在幾納米到幾百納米之間。通過液相溶劑剝離??的方法很容易制備復(fù)合材料，即簡單的通過將一種材料添加到另一種材料上??的方法


本文編號：3534227