单层二硫化铼及其复合材料的制备和光电性能
发布时间：2021-02-04 19:35
过渡金属硫族化合物（TMDs）因其独特的二维2D层状结构以及优异的物理性质,其在微电子、电化学催化、储能等方面有极大地应用潜力,引起了研究热潮。其中二硫化铼（ReS2）因其扭曲1T结构和微弱层间耦合作用,在光学和电子学方面均存在各向异性。基于其特殊的结构和性质,ReS2在场效应晶体管（FETs）、光电探测器及其他逻辑器件方面具有极大应用前景。本文主要研究内容和结果如下:首先,使用水辅助化学气相沉积法（CVD）在云母片上生长单层ReS2。我们发现在合成过程中引入适量的水蒸气,有助于获得大尺寸单层ReS2晶体。用光学显微镜、透射电子显微镜、XPS、AFM等表征了所生长的样品。结果表明,合成的单层ReS2尺寸大部分在30-50微米范围,结晶质量好。此外,生长的ReS2制备了场效应晶体管,室温电子迁移率为0.99 cm2 V-11 s-1,电流开关比2×106。其次,机械剥离得...
【文章来源】：温州大学浙江省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 二维材料
1.2 二硫化铼的晶体结构、性质与应用
1.2.1 二硫化铼的晶体结构
1.2.2 二硫化铼的物理性质
1.2.3 二硫化铼的应用
1.3 二硫化铼的制备方法
1.3.1 物理气相沉积法
1.3.2 机械剥离法
1.3.3 化学气相沉积法
1.4 二维材料异质结
1.5 本论文主要研究内容
第二章 化学气相沉积法制备高质量单层二硫化铼
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验药品
2.2.2 实验仪器
2的制备"> 2.2.3 高质量单层ReS2的制备
2.2.4 材料表征
2.2.5 器件制备和性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 形貌和结构表征
2"> 2.3.1.1不同制备条件下单层ReS2
2.3.1.2 单层ReS2的OM、SEM及AFM分析
2 的Raman、PL光谱分析"> 2.3.1.3 单层ReS2的Raman、PL光谱分析
2的TEM和XPS分析"> 2.3.1.4 单层ReS2的TEM和XPS分析
2的电子传输性能分析"> 2.3.2 单层ReS2的电子传输性能分析
2.4 本章小结
第三章 以石墨烯为电极的单层二硫化铼超薄场效应晶体管
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验药品
3.2.2 实验仪器
3.2.3 实验
3.2.3.1 石墨烯电极的制备
3.2.3.2 石墨烯与二硫化铼范德华异质结的制备
3.2.3.3 器件制备与性能测试
3.3 结果与讨论
2和graphene范德华异质结的Raman和PL分析"> 3.3.1 ReS2和graphene范德华异质结的Raman和PL分析
2和单层graphene范德华异质结在SiO2-Si基底上的"> 3.3.1.1 机械剥离单层ReS2和单层graphene范德华异质结在SiO2-Si基底上的
Raman和PL分析
3.3.1.2 不同位置上石墨烯G峰和2D峰变化分析
2和多层graphene范德华异质结Raman光谱分析"> 3.3.1.3 ReS2和多层graphene范德华异质结Raman光谱分析
3.3.2 电子传输特性
3.4 本章小结
2复合材料的制备及光电性能">第四章 CdS/ReS2复合材料的制备及光电性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验药品
4.2.2 实验仪器
4.2.3 实验过程
2"> 4.2.3.1在云母片基底上合成单层ReS2
4.2.3.2 CdS/ReS2复合材料合成
4.2.3.3 材料表征
4.2.3.4 器件制备与电学测试
4.3 结果与讨论
2 复合材料的OM、AFM分析"> 4.3.1 CdS/ReS2复合材料的OM、AFM分析
2复合材料的TEM及EDS分析"> 4.3.2 CdS/ReS2复合材料的TEM及EDS分析
2复合材料的Raman和PL分析"> 4.3.3 CdS/ReS2复合材料的Raman和PL分析
2复合材料的XPS分析"> 4.3.4 CdS/ReS2复合材料的XPS分析
2复合材料光电器件性能"> 4.3.5 CdS/ReS2复合材料光电器件性能
4.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenides and Their Charge Carrier Mobilities in Field-Effect Transistors[J]. Sohail Ahmed,Jiabao Yi. Nano-Micro Letters. 2017(04)
本文编号：3018825
【文章来源】：温州大学浙江省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 二维材料
1.2 二硫化铼的晶体结构、性质与应用
1.2.1 二硫化铼的晶体结构
1.2.2 二硫化铼的物理性质
1.2.3 二硫化铼的应用
1.3 二硫化铼的制备方法
1.3.1 物理气相沉积法
1.3.2 机械剥离法
1.3.3 化学气相沉积法
1.4 二维材料异质结
1.5 本论文主要研究内容
第二章 化学气相沉积法制备高质量单层二硫化铼
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验药品
2.2.2 实验仪器
2的制备"> 2.2.3 高质量单层ReS2的制备
2.2.4 材料表征
2.2.5 器件制备和性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 形貌和结构表征
2"> 2.3.1.1不同制备条件下单层ReS2
2
2的TEM和XPS分析"> 2.3.1.4 单层ReS2的TEM和XPS分析
2的电子传输性能分析"> 2.3.2 单层ReS2的电子传输性能分析
2.4 本章小结
第三章 以石墨烯为电极的单层二硫化铼超薄场效应晶体管
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验药品
3.2.2 实验仪器
3.2.3 实验
3.2.3.1 石墨烯电极的制备
3.2.3.2 石墨烯与二硫化铼范德华异质结的制备
3.2.3.3 器件制备与性能测试
3.3 结果与讨论
2和graphene范德华异质结的Raman和PL分析"> 3.3.1 ReS2和graphene范德华异质结的Raman和PL分析
2和单层graphene范德华异质结在SiO2-Si基底上的"> 3.3.1.1 机械剥离单层ReS2和单层graphene范德华异质结在SiO2-Si基底上的
Raman和PL分析
3.3.1.2 不同位置上石墨烯G峰和2D峰变化分析
2和多层graphene范德华异质结Raman光谱分析"> 3.3.1.3 ReS2和多层graphene范德华异质结Raman光谱分析
3.3.2 电子传输特性
3.4 本章小结
2复合材料的制备及光电性能">第四章 CdS/ReS2复合材料的制备及光电性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验药品
4.2.2 实验仪器
4.2.3 实验过程
2"> 4.2.3.1在云母片基底上合成单层ReS2
4.2.3.3 材料表征
4.2.3.4 器件制备与电学测试
4.3 结果与讨论
2
2复合材料的TEM及EDS分析"> 4.3.2 CdS/ReS2复合材料的TEM及EDS分析
2复合材料的Raman和PL分析"> 4.3.3 CdS/ReS2复合材料的Raman和PL分析
2复合材料的XPS分析"> 4.3.4 CdS/ReS2复合材料的XPS分析
2复合材料光电器件性能"> 4.3.5 CdS/ReS2复合材料光电器件性能
4.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenides and Their Charge Carrier Mobilities in Field-Effect Transistors[J]. Sohail Ahmed,Jiabao Yi. Nano-Micro Letters. 2017(04)
本文编号：3018825
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