薄层二硫化钼中的激子性质研究

发布时间：2019-10-28 13:52

【摘要】：过渡金属二硫化物是一类层状结构半导体,由于其在薄层情况下展现出的杰出的光电性能,使其成为当前的研究热点。薄层二硫化钼是过渡金属二硫化物中的典型成员,它在纳米尺度发光器件的应用方面极具前景。二硫化钼中的激子的辐射复合是其光致发光的来源,因此其中最为关键的就是研究了解其中的激子的性质。因此,研究层数的变化以及衬底的变化对薄层二硫化钼中激子性质影响对于其在光电器件上的应用具有重要意义。本文主要利用机械剥离法结合PMMA转移法在硅衬底、氮化硅衬底以及蓝宝石衬底上制备了1-4层二硫化钼,测量其拉曼光谱及荧光光谱,分析了拉曼光谱中出现的的4种拉曼峰的类型与所对应的振动模式,结合它们的振动模式分析其拉曼峰位置随着层数/衬底的改变而移动的原因。通过分峰处理拟合荧光光谱并得到了光谱中A、B及A-激子峰的位置,结合其准粒子带隙能量计算得激子束缚能,分析激子束缚能随着层数/衬底的改变发生变化的原因。利用分峰处理所得到的荧光峰强度信息结合理论推导得到A激子及A-激子之间的强度比与衬底的介电常数之间的关系,结合激子的尺寸及介电屏蔽效应原理分析该关系式所对应的物理含义。
【图文】：

图 1-1 二硫化钼层状结构示意图[类石墨烯二硫化钼由出色的电学光用前景使得科研人员一直在尝试能大规二硫化钼，常用的有机械剥离法[15]、液相[18]、化学气相沉积法等[19]。

图 1-2 锂离子插层法剥离单层二硫化钼的流程[17]图1-3为化学气相沉积法的制备流程，化学气相沉积法是利用二硫构，通过化学反应在衬底上逐层生长二硫化钼的方法，是目前能够实大面积、以及大尺寸的单层二硫化钼的方法。这种方法主要原理是利温下将钼源还原成二硫化钼并沉积在衬底上，，目前获得的单层二硫达100μm。硫蒸气通过加热硫粉获得，而钼源可以选择三氧化钼粉体
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN304

【参考文献】

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1 汤鹏;肖坚坚;郑超;王石;陈润锋;;类石墨烯二硫化钼及其在光电子器件上的应用[J];物理化学学报;2013年04期

本文编号：2553136