二維材料具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)等性能,其在構(gòu)造光電、氣敏傳感以及短溝道器件等方面表現(xiàn)出極大的應(yīng)用前景。二硫化鉬由于其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),合適的禁帶寬度以及優(yōu)異的場(chǎng)效應(yīng)晶體管性能而受到大量關(guān)注和研究。雖然目前已經(jīng)發(fā)展了多種二硫化鉬薄膜的制備方法,如機(jī)械剝離、化學(xué)氣相沉積以及液相剝離等方法,但各自存在著這樣那樣的困難和問(wèn)題。如何通過(guò)簡(jiǎn)易的方法獲得高質(zhì)量的大面積二硫化鉬薄膜仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。本論文在實(shí)現(xiàn)大面積高質(zhì)量二硫化鉬薄膜的制備的基礎(chǔ)上,深入研究了有機(jī)無(wú)機(jī)雜化結(jié)構(gòu)對(duì)于二硫化鉬薄膜材料電學(xué)性能的調(diào)控效果和機(jī)理,探索了大面積二硫化鉬在氣體傳感方面的應(yīng)用。論文研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)包括三個(gè)方面:1.高質(zhì)量大面積二硫化鉬薄膜的制備方法研究。我們利用金-硫鍵相互作用相對(duì)較強(qiáng)這一特點(diǎn),通過(guò)在塊狀二硫化鉬表面熱蒸鍍一層金,使用比較簡(jiǎn)單的剝離手法,可以高效地得到大面積的薄層二硫化鉬,尺寸可達(dá)數(shù)百微米。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)地優(yōu)化薄膜制備過(guò)程工藝,得到了電學(xué)性能穩(wěn)定的二硫化鉬薄膜。制備的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的開關(guān)比可達(dá)10⁶,遷移率與傳統(tǒng)剝離方法所得到的薄片相當(dāng),為后續(xù)二硫化鉬的電學(xué)性能調(diào)控以及在氣體探測(cè)方面的應(yīng)用提供...

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 二硫化鉬材料
        1.2.1 晶格聲子模式
        1.2.2 能帶結(jié)構(gòu)
    1.3 二硫化鉬薄膜的制備方法
        1.3.1 機(jī)械剝離法
        1.3.2 化學(xué)氣相沉積法
        1.3.3 液相剝離法
    1.4 二硫化鉬薄膜的表征方法
        1.4.1 光學(xué)顯微鏡
        1.4.2 原子力顯微鏡
        1.4.3 拉曼光譜
    1.5 場(chǎng)效應(yīng)晶體管
        1.5.1 器件結(jié)構(gòu)
        1.5.2 基本參數(shù)
    1.6 金屬-半導(dǎo)體接觸
    1.7 二硫化鉬薄膜的摻雜
        1.7.1 替位原子摻雜
        1.7.2 離子注入摻雜和等離子體處理?yè)诫s
        1.7.3 表面電荷轉(zhuǎn)移
    1.8 二硫化鉬薄膜器件應(yīng)用的研究
    1.9 論文的研究?jī)?nèi)容與組織結(jié)構(gòu)
    參考文獻(xiàn)
第二章 大面積二硫化鉬薄膜的制備
    2.1 引言
    2.2 利用金剝離薄層大面積二硫化鉬的制備方法
        2.2.1 基底清洗
        2.2.2 薄層硫化鉬的制備
    2.3 二硫化鉬薄膜樣品表征
    2.4 二硫化鉬薄膜的優(yōu)化
        2.4.1 自組裝層修飾表面缺陷
        2.4.2 退火
        2.4.3 化學(xué)氣相沉積填補(bǔ)硫空位
        2.4.4 探究刻蝕液的浸泡時(shí)間對(duì)樣品性能的影響
    2.5 本章小結(jié)
    2.6 參考文獻(xiàn)
第三章 二硫化鉬場(chǎng)效應(yīng)晶體管性能研究
    3.1 引言
    3.2 二硫化鉬場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備
    3.3 器件性能指標(biāo)
    3.4 二硫化鉬場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能調(diào)控
        3.4.1 有機(jī)分子的選取
        3.4.2 有機(jī)分子調(diào)控二硫化鉬性能
    3.5 本章小結(jié)
    3.6 參考文獻(xiàn)
第四章 二硫化鉬氣體傳感器的制備與研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
    4.3 氣感測(cè)試與結(jié)果分析
    4.4 有機(jī)小分子對(duì)二硫化鉬氣感性能的調(diào)控
        4.4.1 F₄TCNQ對(duì)二硫化鉬氣感性能調(diào)控
        4.4.2 F₄TCNQ對(duì)二硫化鉬氣感性能調(diào)控作用機(jī)制
        4.4.3 TCNQ和 F₂TCNQ對(duì)二硫化鉬氣感性能調(diào)控研究
    4.5 本章小結(jié)
    4.6 參考文獻(xiàn)
第五章 總結(jié)與展望
研究生期間工作成果
致謝



本文編號(hào)：3766147