二維材料因擁有優(yōu)良的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)等特性受到物理學(xué)界和材料科學(xué)界研究人員的廣泛關(guān)注,其性質(zhì)與材料的成分、結(jié)構(gòu)、層數(shù)等因素密切相關(guān),二維材料的可控制備是開發(fā)其應(yīng)用的前提和基礎(chǔ),是當(dāng)前熱點研究內(nèi)容之一。類石墨烯過渡金屬硫族化合物,如WS₂、MoS₂等,當(dāng)它們由體材減薄至單層其能帶結(jié)構(gòu)由間接帶隙轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯訋?呈現(xiàn)出優(yōu)異的光電子性能,有望應(yīng)用于太陽能電池、光電探測器、光催化、鋰離子電池、傳感器等多個領(lǐng)域。WS₂作為過渡金屬硫化物的典型代表,具有的物理性質(zhì)如谷極化、能帶結(jié)構(gòu)可調(diào)等,在很多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本論文將圍繞以下三個方面對WS₂的制備及性能表征展開全面的分析與討論,主要研究內(nèi)容如下:（1）分別從前驅(qū)物、氣壓、生長溫度、生長時間、硫粉量、生長流速及基片位置七個方面討論了各個因素對WS₂生長的影響,并最終得到了WS₂的最優(yōu)制備條件:WO_2.9作為鎢源,反應(yīng)氣氛為常壓,保溫溫度為900℃,保溫時長為10min,硫粉用量為0.7g...

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 過渡金屬硫族化合物
    1.2 WS₂的結(jié)構(gòu)性質(zhì)及相關(guān)應(yīng)用
    1.3 二維材料的制備方法
        1.3.1 機械剝離法
        1.3.2 化學(xué)氣相沉積法
        1.3.3 液相剝離法
        1.3.4 薄膜硫化法
        1.3.5 離子剝離法
    1.4 選題背景和研究內(nèi)容
第2章 實驗原料與性能表征
    2.1 實驗原料與儀器
    2.2 表征方法
        2.2.1 拉曼光譜(Raman)
        2.2.2 掃描電子顯微鏡(ScanningElectronMicroscope,SEM)
        2.2.3 原子力顯微鏡(AtomicForceMicroscope,AFM)
        2.2.4 光致發(fā)光光譜(PhotoluminescenceSpectroscopy,PL)
        2.2.5 透射電子顯微鏡(TransmissionElectronMicroscope,TEM)
第3章 CVD方法制備WS₂薄膜及其表征
    3.1 引言
    3.2 WS₂薄膜制備方法
    3.3 WS₂薄膜生長條件的優(yōu)化
        3.3.1 物料
        3.3.2 氣壓模式
        3.3.3 溫度
        3.3.4 保溫時長
        3.3.5 硫粉用量
        3.3.6 氣體流速
        3.3.7 基片位置
    3.4 WS₂薄膜性能的表征
        3.4.1 Raman表征WS₂薄膜性能
        3.4.2 AFM表征WS₂薄膜性能
        3.4.3 PL表征WS₂薄膜性能
        3.4.4 TEM表征WS₂薄膜性能
    3.5 小結(jié)
第4章 轉(zhuǎn)移WS₂薄膜的方案研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 PMMA介質(zhì)轉(zhuǎn)移法
        4.2.2 聚苯乙烯介質(zhì)轉(zhuǎn)移法
        4.2.3 雙層高分子聚合物轉(zhuǎn)移法
    4.3 小結(jié)
第5章 液相剝離法制備WS₂薄膜與柔性光電器件的性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 甲苯液相剝離WS
        5.2.2 NMP液相剝離WS
        5.2.3 NMP液相剝離石墨
    5.3 柔性襯底WS₂薄膜光電探測器的性能表征
        5.3.1 不同轉(zhuǎn)速條件制備的WS₂柔性薄膜
        5.3.2 摻雜石墨的WS₂柔性薄膜
    5.4 小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄



本文編號：4026220