二维层状半导体的制备及性能研究
发布时间：2023-03-25 04:10
二维层状半导体因其独特的晶体结构和能带结构,拥有优异的光学、电学、催化等性能,在光电子、微电子、电/光催化等领域有广阔的应用前景,成为当前材料、物理等学科的国际研究前沿及热点。目前,新型二维层状半导体的可控制备、新颖效应及功能器件的研究,才刚刚起步。本论文以石墨烯、三氧化钼、二硫族金属化合物等二维层状半导体为研究对象,首先研究其生长机制及可控制备工艺,然后系统研究其电学、光学、光电响应特性及其光催化、电催化效应。主要研究内容与结果如下:1.提出了一种超快的微波辅助规模化制备氮掺杂石墨烯量子点(NGQDs)的新方法,并研究了其光学特性。研究表明:在常温常压下,以葡萄糖溶液为原料,氨水同时作为氮掺杂源及催化剂,微波提供快速供能,可一步实现NGQDs的超快速(小于1分钟)、规模化合成;NGQDs的氮掺杂含量约为4.1%,仅以吡啶氮和吡咯氮存在,厚度为13个原子层,尺寸约5 nm;量子点在水溶液均匀分散,具有优异的光致发光现象,在紫外光辐照时发出明亮的蓝色荧光,具有6.42%的荧光量子产率。2.采用物理气相沉积法,实现了厘米级α-MoO3单晶的可控制...
【文章页数】：185 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 二维层状半导体的结构与性质
1.2.1 二维层状半导体的结构
1.2.2 二维层状半导体的性质
1.3 二维层状半导体的制备
1.3.1 微机械剥离法
1.3.2 液相超声剥离法
1.3.3 物理气相沉积法
1.3.4 化学气相沉积法
1.4 二维层状半导体的研究现状
1.4.1 石墨烯量子点的研究进展
1.4.2 过渡金属氧化物的研究进展
1.4.3 过渡金属二硫族化合物的研究进展
1.5 本论文的选题依据和研究内容
第二章 实验技术及原理
2.1 二维层状半导体的制备
2.2 二维层状半导体的表征
2.2.1 光学显微镜
2.2.2 扫描电子显微镜
2.2.3 透射电子显微镜
2.2.4 原子力显微镜
2.2.5 拉曼光谱
2.2.6 X射线衍射谱
2.2.7 X射线光电子能谱
2.2.8 能量色散谱
2.3 二维层状半导体的性能测试
2.3.1 光学性能测试
2.3.2 光催化性能测试
2.3.3 光电性能测试
2.3.4 电催化性能测试
第三章 石墨烯量子点的制备及性能研究
3.1 氮掺杂石墨烯量子点的制备
3.2 氮掺杂石墨烯量子点的表征
3.3 氮掺杂石墨烯量子点的光学特性
3.4 本章小结
第四章 α相三氧化钼的制备及性能研究
4.1 厘米级α相三氧化钼单晶的制备及性能研究
4.1.1 α相三氧化钼单晶的PVD制备研究
4.1.2 α相三氧化钼单晶的拉曼各向异性研究
4.1.3 α相三氧化钼单晶的光电性能
4.2 α相三氧化钼纳米片的制备及性能研究
4.2.1 α相三氧化钼纳米片的微机械剥离法制备
4.2.2 α相三氧化钼纳米片的电学性能
4.2.3 α相三氧化钼纳米片的液相超声剥离法制备
4.2.4 α相三氧化钼纳米片的光催化性能
4.3 本章小结
第五章 单层二硫/硒化钼的CVD生长及性能研究
5.1 二硫/硒化钼畴的CVD生长及光学特性研究
5.1.1 单层二硫/硒化钼畴的CVD生长研究
5.1.2 二硫/硒化钼畴的光学特性
5.2 二硒化钼薄膜的CVD生长及电催化性能研究
5.2.1 单层二硒化钼薄膜的CVD生长
5.2.2 单层二硒化钼薄膜/畴的电催化性能
5.3 本章小结
第六章 垂直二硒化钼的CVD生长及性能研究
6.1 垂直二硒化钼的CVD生长研究
6.1.1 未引入PTAS时二硒化钼的生长情况
6.1.2 引入PTAS时二硒化钼的生长情况
6.2 垂直二硒化钼的电催化性能
6.3 垂直二硒化钼/碳纳米管层复合材料的电催化性能
6.4 本章小结
第七章 垂直二硫化铪的CVD生长及性能研究
7.1 垂直二硫化铪的CVD生长
7.2 垂直二硫化铪的生长机制研究
7.3 垂直二硫化铪的生长拓展
7.4 垂直二硫化铪的光电性能
7.5 本章小结
第八章 全文总结与展望
8.1 全文总结
8.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
本文编号：3770509
【文章页数】：185 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 二维层状半导体的结构与性质
1.2.1 二维层状半导体的结构
1.2.2 二维层状半导体的性质
1.3 二维层状半导体的制备
1.3.1 微机械剥离法
1.3.2 液相超声剥离法
1.3.3 物理气相沉积法
1.3.4 化学气相沉积法
1.4 二维层状半导体的研究现状
1.4.1 石墨烯量子点的研究进展
1.4.2 过渡金属氧化物的研究进展
1.4.3 过渡金属二硫族化合物的研究进展
1.5 本论文的选题依据和研究内容
第二章 实验技术及原理
2.1 二维层状半导体的制备
2.2 二维层状半导体的表征
2.2.1 光学显微镜
2.2.2 扫描电子显微镜
2.2.3 透射电子显微镜
2.2.4 原子力显微镜
2.2.5 拉曼光谱
2.2.6 X射线衍射谱
2.2.7 X射线光电子能谱
2.2.8 能量色散谱
2.3 二维层状半导体的性能测试
2.3.1 光学性能测试
2.3.2 光催化性能测试
2.3.3 光电性能测试
2.3.4 电催化性能测试
第三章 石墨烯量子点的制备及性能研究
3.1 氮掺杂石墨烯量子点的制备
3.2 氮掺杂石墨烯量子点的表征
3.3 氮掺杂石墨烯量子点的光学特性
3.4 本章小结
第四章 α相三氧化钼的制备及性能研究
4.1 厘米级α相三氧化钼单晶的制备及性能研究
4.1.1 α相三氧化钼单晶的PVD制备研究
4.1.2 α相三氧化钼单晶的拉曼各向异性研究
4.1.3 α相三氧化钼单晶的光电性能
4.2 α相三氧化钼纳米片的制备及性能研究
4.2.1 α相三氧化钼纳米片的微机械剥离法制备
4.2.2 α相三氧化钼纳米片的电学性能
4.2.3 α相三氧化钼纳米片的液相超声剥离法制备
4.2.4 α相三氧化钼纳米片的光催化性能
4.3 本章小结
第五章 单层二硫/硒化钼的CVD生长及性能研究
5.1 二硫/硒化钼畴的CVD生长及光学特性研究
5.1.1 单层二硫/硒化钼畴的CVD生长研究
5.1.2 二硫/硒化钼畴的光学特性
5.2 二硒化钼薄膜的CVD生长及电催化性能研究
5.2.1 单层二硒化钼薄膜的CVD生长
5.2.2 单层二硒化钼薄膜/畴的电催化性能
5.3 本章小结
第六章 垂直二硒化钼的CVD生长及性能研究
6.1 垂直二硒化钼的CVD生长研究
6.1.1 未引入PTAS时二硒化钼的生长情况
6.1.2 引入PTAS时二硒化钼的生长情况
6.2 垂直二硒化钼的电催化性能
6.3 垂直二硒化钼/碳纳米管层复合材料的电催化性能
6.4 本章小结
第七章 垂直二硫化铪的CVD生长及性能研究
7.1 垂直二硫化铪的CVD生长
7.2 垂直二硫化铪的生长机制研究
7.3 垂直二硫化铪的生长拓展
7.4 垂直二硫化铪的光电性能
7.5 本章小结
第八章 全文总结与展望
8.1 全文总结
8.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
本文编号：3770509
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3770509.html
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