二维硫化钨薄膜的化学气相沉积与性能研究
发布时间：2020-12-24 06:01
六方结构的二硫化钨（WS2）电子结构与厚度相关,与块体材料不同,单分子层厚的WS2是直接带隙半导体材料,禁带宽度约1.9 e V,高的荧光量子效率(ca.106 cm-1)和载流子迁移率（1000 cm2v-1s-1）,在纳米光电子器件等领域具有广阔的应用前景。但是,目前二维WS2薄膜的可控生长还难以实现,这限制了其在光电器件中的应用。针对目前WS2薄膜制备存在的问题,我们采用新的化学气相沉积法（CVD）生长了连续、大面积、分子级厚度的WS2薄膜。本文创新性地引入水汽作为输运剂,氧化锌（ZnO）作为异质成核剂,在氧化硅/硅基底上生长出了WS2薄膜,研究了生长时间、输运剂的用量、载气流量、降温方式和生长气氛等因素对WS2薄膜生长的影响规律,探讨了WS2薄膜的生长机理。本论文在成功合成二维硫化钨薄膜的基础上,还对硫化钨的稳定性和电学性能分别进行了研究。研究结果发现,WS2薄...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
2）简介"> 1.1 二硫化钨（WS2）简介
2的晶体结构"> 1.1.1 WS2的晶体结构
1.1.2 能带结构
2薄膜的制备方法"> 1.2 WS2薄膜的制备方法
1.2.1 机械剥离法
1.2.2 锂离子插层法
1.2.3 液相剥离法
1.2.4 化学气相沉积法（CVD）
2薄膜的应用"> 1.3 WS2薄膜的应用
1.3.1 调Q光纤激光器
1.3.2 有机太阳能电池
1.3.3 光电探测器
1.3.4 生物传感器
1.3.5 光催化中的应用
1.3.6 场效应晶体管
1.4 选题依据及研究内容
2薄膜的制备与表征方法">第二章 单层WS2薄膜的制备与表征方法
2.1 引言
2.2 实验设备
2.3 实验材料与试剂
2薄膜的制备"> 2.4 WS2薄膜的制备
2.4.1 CVD系统搭建
2单层薄膜的实验基本步骤"> 2.4.2 CVD法制备WS2单层薄膜的实验基本步骤
2薄膜表征"> 2.5 WS2薄膜表征
2.5.1 光学显微镜
2.5.2 扫描电子显微镜
2.5.3 原子力显微镜
2.5.4 X射线衍射分析仪
2.5.5 拉曼光谱和荧光光谱分析仪
2.5.6 荧光显微镜
2.5.7 紫外可见漫反射光谱仪
2.5.8 X射线光电子能谱分析仪
2.5.9 热重分析仪
2.6 本章小结
2薄膜的影响">第三章 实验条件对CVD生长WS2薄膜的影响
3.1 引言
2薄膜"> 3.2 化学气相沉积（CVD）生长WS2薄膜
3.2.1 实验步骤
2薄膜"> 3.3 化学气相输运法生长WS2薄膜
3.3.1 通过饱和蒸汽压方式输运水汽
2薄膜"> 3.3.2 通过扩散方式输运水汽生长WS2薄膜
2薄膜"> 3.3.3 通过动力学因素输运水汽生长WS2薄膜
2薄膜的形成"> 3.4 利用ZnO薄膜来促进WS2薄膜的形成
2单层薄膜"> 3.5 ZnO晶须周围生长WS2单层薄膜
2薄膜的影响"> 3.6 降温方式不同对生长WS2薄膜的影响
2薄膜的影响"> 3.7 载气中是否有H2对生长WS2薄膜的影响
3.8 本章总结
2薄膜在空气中的稳定性研究">第四章 WS2薄膜在空气中的稳定性研究
4.1 引言
2加热时在空气中的稳定性"> 4.2 WS2加热时在空气中的稳定性
4.2.1 实验步骤
4.2.2 结果与讨论
2单层薄膜的影响"> 4.3 电荷注入对WS2单层薄膜的影响
4.3.1 实验步骤
4.3.2 结果与讨论
2单层薄膜稳定性和光致发光的影响"> 4.4 旋涂PMMA后注入电荷对WS2单层薄膜稳定性和光致发光的影响
4.4.1 实验步骤
4.4.2 结果与讨论
4.5 本章小结
2光电探测器制备与性能表征">第五章 二维WS2光电探测器制备与性能表征
5.1 引言
5.2 实验依据
5.3 光电探测器的制备
5.4 电学性能
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 研究总结
6.2 展望
参考文献
附录 作者在读期间发表的学术论文及发明专利
本文编号：2935119
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
2）简介"> 1.1 二硫化钨（WS2）简介
2的晶体结构"> 1.1.1 WS2的晶体结构
1.1.2 能带结构
2薄膜的制备方法"> 1.2 WS2薄膜的制备方法
1.2.1 机械剥离法
1.2.2 锂离子插层法
1.2.3 液相剥离法
1.2.4 化学气相沉积法（CVD）
2薄膜的应用"> 1.3 WS2薄膜的应用
1.3.1 调Q光纤激光器
1.3.2 有机太阳能电池
1.3.3 光电探测器
1.3.4 生物传感器
1.3.5 光催化中的应用
1.3.6 场效应晶体管
1.4 选题依据及研究内容
2薄膜的制备与表征方法">第二章 单层WS2薄膜的制备与表征方法
2.1 引言
2.2 实验设备
2.3 实验材料与试剂
2薄膜的制备"> 2.4 WS2薄膜的制备
2.4.1 CVD系统搭建
2单层薄膜的实验基本步骤"> 2.4.2 CVD法制备WS2单层薄膜的实验基本步骤
2薄膜表征"> 2.5 WS2薄膜表征
2.5.1 光学显微镜
2.5.2 扫描电子显微镜
2.5.3 原子力显微镜
2.5.4 X射线衍射分析仪
2.5.5 拉曼光谱和荧光光谱分析仪
2.5.6 荧光显微镜
2.5.7 紫外可见漫反射光谱仪
2.5.8 X射线光电子能谱分析仪
2.5.9 热重分析仪
2.6 本章小结
2薄膜的影响">第三章 实验条件对CVD生长WS2薄膜的影响
3.1 引言
2薄膜"> 3.2 化学气相沉积（CVD）生长WS2薄膜
3.2.1 实验步骤
2薄膜"> 3.3 化学气相输运法生长WS2薄膜
3.3.1 通过饱和蒸汽压方式输运水汽
2薄膜"> 3.3.2 通过扩散方式输运水汽生长WS2薄膜
2薄膜"> 3.3.3 通过动力学因素输运水汽生长WS2薄膜
2薄膜的形成"> 3.4 利用ZnO薄膜来促进WS2薄膜的形成
2单层薄膜"> 3.5 ZnO晶须周围生长WS2单层薄膜
2薄膜的影响"> 3.6 降温方式不同对生长WS2薄膜的影响
2薄膜的影响"> 3.7 载气中是否有H2对生长WS2薄膜的影响
3.8 本章总结
2薄膜在空气中的稳定性研究">第四章 WS2薄膜在空气中的稳定性研究
4.1 引言
2加热时在空气中的稳定性"> 4.2 WS2加热时在空气中的稳定性
4.2.1 实验步骤
4.2.2 结果与讨论
2单层薄膜的影响"> 4.3 电荷注入对WS2单层薄膜的影响
4.3.1 实验步骤
4.3.2 结果与讨论
2单层薄膜稳定性和光致发光的影响"> 4.4 旋涂PMMA后注入电荷对WS2单层薄膜稳定性和光致发光的影响
4.4.1 实验步骤
4.4.2 结果与讨论
4.5 本章小结
2光电探测器制备与性能表征">第五章 二维WS2光电探测器制备与性能表征
5.1 引言
5.2 实验依据
5.3 光电探测器的制备
5.4 电学性能
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 研究总结
6.2 展望
参考文献
附录 作者在读期间发表的学术论文及发明专利
本文编号：2935119
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2935119.html
