新型范德华异质结红外光电探测器的设计

发布时间：2023-05-08 05:08

　　近年来,由于原子层级的厚度,范德瓦尔斯力堆叠和表面无化学悬挂键等特性,二维材料展现出了一系列独特的物理性质,因此引起了广大研究者的关注。到目前为止,已发现的二维材料包括石墨烯,过渡金属硫属化合物(TMDs),黑磷,氮化硼等等。二维材料的结构和电子多样性的出现为探索新奇的物理现象和内在机制提供了一个理想的研究平台。在众多二维材料中,TMDs由于其良好的化学稳定性、高载流子迁移率和层数依赖的可调带隙成为各类光电子器件的理想材料。其中,二硫化钼(MoS₂)是目前TMDs中研究最为广泛的二维材料,其块体材料为1.2 eV的间接带隙半导体,层数减少至单层时,转变为1.9 eV直接带隙半导体。另外,作为新发现的贵金属TMDs,二硒化铂(PtSe₂)具有更宽的可调带隙,其单层带隙为1.2 eV,双层带隙为0.21 eV,块体材料为零带隙的半金属。这些具有宽可调带隙的二维TMDs材料是制备红外光电探测器的理想材料。因此,研究人员已经研制出具有不同器件结构、工作在不同波段的二维TMDs的光电探测器,并显示出了优异的探测性能。虽然二维材料及其光电探测器拥有众多优...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 二维纳米材料简介
    1.2 二维过渡金属硫属化合物
        1.2.1 二维MoS₂ 薄膜的性质
        1.2.2 二维PtSe₂ 薄膜的性质
    1.3 基于二维材料的红外光电探测器
        1.3.1 基于二维MoS₂ 薄膜的红外光电探测器
        1.3.2 基于二维PtSe₂ 薄膜的红外光电探测器
    1.4 本论文的研究目的和内容
2 二维过渡金属硫族化物薄膜的制备与表征
    2.1 二维纳米材料的制备方法
    2.2 二维MoS₂ 薄膜的制备和表征
        2.2.1 实验所用仪器和试剂
        2.2.2 大面积二维MoS₂ 薄膜的制备
        2.2.3 二维MoS₂薄膜的表征
    2.3 二维PtSe₂薄膜的制备与表征
        2.3.1 实验所用仪器和试剂
        2.3.2 大面积二维PtSe₂薄膜的制备
        2.3.3 二维PtSe₂薄膜的表征
    2.4 本章小结
3 MoS₂/CdTe异质结红外光电探测器的设计及性能研究
    3.1 引言
    3.2 测试所用主要仪器
    3.3 光电探测器性能表征
    3.4 MoS₂/CdTe异质结红外光电探测器的制备
    3.5 MoS₂/CdTe异质结红外光电探测器的性能表征
    3.6 本章小结
4 PtSe₂/CdTe异质结红外光电探测器的设计及性能研究
    4.1 引言
    4.2 PtSe₂/CdTe异质结红外光电探测器的制备
    4.3 PtSe₂/CdTe异质结红外光电探测器的性能表征
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
个人简历及研究生期间的成果
    个人简历
    参与的科研项目及学术会议
    硕士期间发表论文
    申请发明专利
    获奖情况
致谢



本文编号：3812051