隨著特征尺寸的縮小,新興先進材料及其構成的器件,在性能、穩(wěn)定性等諸多方面受到界面的影響越來越顯著。當界面在材料和器件中占據主導地位時,界面即是器件。因此,通過直接的原位表征在宏觀和微觀尺度下研究界面特性對先進材料的性質和先進器件性能的影響至關重要。本文以界面為核心研究問題,以高分辨拉曼光譜、原子級分辨率的透射電子顯微鏡等原位表征方法為依托,按照由材料、單一界面到多界面的界面復雜度依次上升的研究路線,分別對二維材料界面、二維材料/金屬界面、金屬/介質層/金屬界面展開材料界面缺陷對二維材料的性質影響、單一界面對先進器件的性能影響以及多界面對具有金屬/介質層/金屬結構的阻變存儲器的阻變性能影響等研究。本文的主要研究內容與結果如下:1.二維材料界面對二維材料性質影響的原位研究,特以二硫化鎢為例。缺陷通過改變二硫化鎢（WS₂）的能帶結構,繼而影響材料的光致發(fā)光（PL）特性。單層六邊形WS₂的PL圖譜中存在強度分布不均勻的現象。利用低倍透射電子顯微技術（TEM）和掃描透射電子顯微技術（STEM）實現在原子尺度下原位表征二硫化鎢界面,并結合對STEM圖中原... 

【文章來源】：華東師范大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：153 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

(a)Er摻雜的MoS2能級示意圖,Er3+能級的引入改變了能量躍遷過程[19]。(b)2H相、3R相以及三種Nb摻雜濃度的MoS2的室溫PL譜[20]。(c)h-BN缺陷的PL上轉換譜[22]。(d)鏡像晶界和扭曲晶界二硫化鉬的PL譜[23]

同一種界面在不同先進器件中卻起著截然相反的作用,促進了學者們對二維材料/金屬的界面結構與特性關系的研究。如圖1.4所示。不同于金屬與傳統(tǒng)半導體材料的接觸是三維材料與三維材料之間的接觸,金屬與二維材料的接觸主要存在邊緣接觸和頂接觸兩種接觸類型。如圖1.5所示,以金屬與半導體的頂接觸模式為例,接觸模式可分為金屬與塊材半導體頂接觸、金屬與二維材料的范德華接觸以及金屬與二維材料的化學反應接觸三種類型。在三種接觸模式中,尤以通過范德華力連接形成的二維材料/金屬界面具有最大的界面勢壘。因此,了解二維材料先進器件中二維材料/金屬界面的性質尤為重要[40]。

如圖1.5所示,以金屬與半導體的頂接觸模式為例,接觸模式可分為金屬與塊材半導體頂接觸、金屬與二維材料的范德華接觸以及金屬與二維材料的化學反應接觸三種類型。在三種接觸模式中,尤以通過范德華力連接形成的二維材料/金屬界面具有最大的界面勢壘。因此,了解二維材料先進器件中二維材料/金屬界面的性質尤為重要[40]。1.3.2 二維材料/金屬接觸界面研究現狀

【參考文獻】：
期刊論文
[1]拉曼光譜在石墨烯結構表征中的應用[J]. 吳娟霞,徐華,張錦.  化學學報. 2014(03)

碩士論文
[1]柔性基底石墨烯基復合透明導電薄膜的制備及CIAS刮刀涂布法試制[D]. 朱鵬福.遼寧科技大學 2015



本文編號：2936244