近些年來,過渡金屬硫屬化合物獨特的光學、電學、能谷電子學和催化劑等方面的應用引起了研究者的極大興趣。過渡金屬硫屬化合物的結構是層狀的,類似于石墨烯、六方氮化硼以及黑磷等材料。對過渡金屬硫屬化合物的大量基礎研究,尤其是異質結方面,極大地促進了人們對二維材料性質的了解和認識。二硫化鉬作為過渡金屬硫屬化合物中的一員,因其化學穩(wěn)定性好,更是備受關注。本文的核心內容就是提出了兩種新的二維二硫化鉬制備方法:（1）采用金屬單質鉬作為源,使用化學氣相沉積技術一步合成單層、雙層二硫化鉬;（2）提出了一種新的“種子”三氧化鎢促進單層二硫化鉬合成的方法,這種方法可以提高單層二硫化鉬的單晶尺寸,并拓寬了單層二硫化鉬的生長溫度范圍。在本文第一章中,我們詳細的介紹了二硫化鉬的的結構,包括晶體結構、電子結構、邊界結構以及摻雜等。同時介紹了單層二硫化鉬的性質,包括機械性質、熱學性質、光學性質、電學性質和磁學性質。最后我們說明了二硫化鉬在光電子器件、能谷電子學、傳感器以及制氫催化方面的應用前景。在本文第二章中,我們系統(tǒng)的介紹了常見的二維二硫化鉬的制備方法以及相應的特點,包括機械剝離法、化學剝離法、化學氣相沉積法以及物理... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１二硫化鉬的ＩＴ、２Ｈ、３Ｒ三種晶體結構示意圖

單層二硫化鉬常見的兩種晶體結構：穩(wěn)定的２Ｈ?（六方Ｈｅｘａｇｏｎａｌ）是半導體??態(tài)和亞穩(wěn)定的１Ｔ?（三角Ｔｒｉｇｏｎａｌ）是金屬態(tài)。１Ｔ的結構是八面體（Ｏｃｔａｈｅｄｒａｌ），??其頂點的六個Ｓ原子與Ｍｏ的連線互相垂直，就像是直角坐標軸。如圖１．?２，?２Ｈ??結構是一個Ｍｏ原子連接的６個Ｓ原子，上下兩個三角形（３個Ｓ原子組成的）??方向相同就是２Ｈ相，相反就是１Ｔ相。單層的二硫化鉬包含了三層原子層，其??中上下兩層為硫原子組成的六角形狀的平面，中間一層為金屬鉬原子層，從而形??成了類似“三明治”的夾心結構。每一個鉅原子周圍都有６個硫原子包圍，每一??個硫原子周圍有３個鉬原子環(huán)繞，它們之間通過很強的共價鍵結合，形成了三棱??柱配位結構。１Ｔ相的Ｍｏ義具有金屬性質，可以通過一些電子束輻射、應力誘導??或者等離激元的共振等手段實現(xiàn)２Ｈ到１Ｔ的轉變。這表明基于Ｍ〇Ｓ２的場效應晶??體管（ＦＥＴ）器件中，與電極接觸的材料區(qū)域可以通過相變轉變?yōu)榻饘傧�，從�??質上實現(xiàn)二維器件的歐姆接觸

原理計算應變對能帶結構的影響可知，壓縮拉伸都可以使單層二硫化鑰從直接帶??隙轉變成間接帶隙，但拉伸使得帶隙變寬，壓縮帶隙變窄。襯底拉伸或者壓縮應??力的變化，將引起發(fā)光光譜的明顯移動。如圖１．４所示，拉伸二硫化鉬使得發(fā)光??光譜發(fā)生了明顯的紅移。利用單層二硫化鉬晶體與柔性基板的兼容性及其機械性，??可調控其電子和光學性質，這為二維晶體柔性電子器件和光電子的應用開辟了新??的機會。??４??


本文編號：3286059