發(fā)布時間：2021-04-27 19:44

　　隨著晶體管特征尺寸的不斷縮小,傳統(tǒng)硅基半導體器件已經(jīng)逼近其物理極限,由于量子隧穿效應的出現(xiàn)會使器件功耗大幅度提升,無法保證器件安全穩(wěn)定工作。面對日益增長的信息化需求,如何開發(fā)利用新材料、新原理、新架構、新器件延續(xù)摩爾定律成為人們研究的熱點問題之一。近年來,二維過渡金屬硫族化合物由于具有原子級厚度和表面平整光滑等優(yōu)勢,十分有希望作為未來晶體管的溝道材料。隨著對其研究的不斷深入,人們逐漸地從探索合成制備轉(zhuǎn)向本征物理性質(zhì)的調(diào)控,其本征電子結構與器件性能的關聯(lián)研究仍值得深入挖掘。另一方面,利用電子自旋作為信息載體,研究與自旋相關的輸運現(xiàn)象,構建新型自旋電子學器件是另一種后摩爾時代的信息存儲策略。二維磁性材料自被發(fā)現(xiàn)以來便迅速成為科研焦點,二維磁性材料在單原子層下保持自發(fā)磁化以及層數(shù)依賴的磁性特征為更多新奇物理效應的研究帶來了新的機遇,對研究低維磁性以及開發(fā)新型自旋電子器件有著重要的研究意義。然而,大部分單一的二維材料仍然在器件應用方面受到限制,如何實現(xiàn)二維材料本征屬性的調(diào)控,探索其對電學輸運的影響仍然是當前的研究重點。本論文以二維材料為研究對象,實現(xiàn)了不同種類二維材料的可控制備,通過多種技術手... 

【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)】：118 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 二維層狀材料概述
    1.3 過渡金屬硫族化合物(TMDs)
        1.3.1 TMDs的物理性質(zhì)
        1.3.2 TMDs在電子器件的應用現(xiàn)狀
    1.4 自旋電子學研究進展
        1.4.1 磁阻效應
        1.4.2 反�；魻栃�
    1.5 二維磁性材料的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 二維磁性材料的種類
        1.5.2 二維磁性材料的調(diào)控
        1.5.3 二維磁性材料的應用
    1.6 本文的選題背景和研究內(nèi)容
    參考文獻
第2章 樣品的制備和表征
    2.1 二維材料的制備方法
        2.1.1 固相反應法
        2.1.2 化學氣相輸運法
        2.1.3 化學氣相沉積法
        2.1.4 二維材料的機械剝離與干法轉(zhuǎn)移
    2.2 二維材料的器件加工
    2.3 二維材料的表征與測試技術
        2.3.1 光學顯微鏡
        2.3.2 原子力顯微鏡
        2.3.3 拉曼光譜和光致發(fā)光譜
        2.3.4 綜合物性測試系統(tǒng)(PPMS)
        2.3.5 探針臺
        2.3.6 X射線衍射儀
        2.3.7 其他表征方法
    參考文獻
第3章 MS_(2(1-x))Se_(2x)(M=Mo,W)合金及其物性研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料
        3.2.2 具體過程
        3.2.3 通過XPS譜計算合金中S、Se比例的方法
    3.3 結果與討論
        3.3.1 形貌、結構、組成
        3.3.2 光學性質(zhì)
        3.3.3 基于MoS_(2(1-x)Se_(2x)合金的場效應晶體管的性能研究
    3.4 本章小結
    參考文獻
第4章 GQDs/WSe_2復合結構的p型導電增強研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料
        4.2.2 化學氣相沉積法合成WSe_2
        4.2.3 石墨烯量子點(GQDs)及復合結構GQDs/WSe_2的制備
        4.2.4 場效應管器件加工與測試
    4.3 結果與討論
        4.3.1 GQDs/WSe_2的形貌表征
        4.3.2 GQDs/WSe_2的光學性質(zhì)
        4.3.3 GQDs/WSe_2界面的電荷轉(zhuǎn)移
        4.3.4 GQDs/WSe_2的場效應管性能研究
    4.4 本章小結
    參考文獻
第5章 二維反鐵磁材料MnPSe3的磁有序探究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 MnPSe_3單晶樣品合成以及薄片制備
        5.2.2 低溫拉曼測試
    5.3 結果與討論
        5.3.1 MnPSe_3的結構特征
        5.3.2 MnPSe_3的形貌、物相表征
        5.3.3 MnPSe_3的磁學性能
        5.3.4 MnPSe_3的拉曼信號與磁有序的研究
    5.4 本章小結
    參考文獻
第6章 二維鐵磁Fe_3GeTe_2的制備和厚度依賴的磁性研究
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 實驗原料
        6.2.2 Fe3GeTe2單晶制備過程
        6.2.3 器件制備
    6.3 結果與討論
        6.3.1 Fe_3GeTe_2的結構以及形貌
        6.3.2 塊體Fe_3GeTe_2的磁性性能
        6.3.3 Fe_3GeTe_2中厚度依賴的磁性研究
    6.4 本章小結
    參考文獻
第7章 薄層Fe_3GeTe_2中臺階引起的反對稱磁阻研究
    7.1 引言
    7.2 實驗部分
        7.2.1 厚度差樣品的制備
        7.2.2 理論模擬
    7.3 實驗結果與討論
        7.3.1 厚度臺階引起反對稱磁阻行為
        7.3.2 反對稱磁阻的物理機制
        7.3.3 磁場、電流、臺階的幾何結構關系
    7.4 本章小結
    參考文獻
第8章 論文總結與未來工作展望
    8.1 論文總結
    8.2 未來工作展望
致謝
在學期間取得的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]二維材料的拉曼光譜研究進展[J]. 吳娟霞,謝黎明.  科學通報. 2018(35)
[2]磁性隧道結的隧穿磁電阻效應及其研究進展[J]. 李彥波,魏福林,楊正.  物理. 2009(06)
[3]反�；魻栃碚摰难芯窟M展[J]. 梁擁成,張英,郭萬林,姚裕貴,方忠.  物理. 2007(05)
[4]原子力顯微鏡（AFM）在材料性能分析中的應用[J]. 施春陵,蔣建清.  江蘇冶金. 2005(01)
[5]磁電子學中的若干問題[J]. 蔡建旺,趙見高,詹文山,沈保根.  物理學進展. 1997(02)



本文編號：3164053