基于先进等离子体的薄层二硫化钼荧光特性的调控研究

发布时间：2020-12-09 03:46

　　二硫化钼（MoS₂）、二硒化钼（MoSe₂）等二维过渡金属硫属化合物（TMDCs）半导体材料由于具有独特的层状结构,在新型光电器件、微纳电子器件等领域具有潜在的应用前景,受到了学术界和工业界的广泛关注和研究。以MoS₂为例,它在可见光范围内具有有限的带隙,其电学器件具有较高的载流子迁移率和电学开关比;当MoS₂由体材料减薄为单层时,其能带结构由间接带隙转变为直接带隙,表现出优异的光学性能。但是,MoS₂本身存在的缺陷对其性能有重要的影响,因此对MoS₂的能带结构和缺陷进行调控的研究具有重要的意义。本论文主要采用一种自主研发的先进等离子体技术对薄层MoS₂和MoSe₂进行处理,通过改变其能带结构以实现荧光调控,同时产生化学掺杂和物理吸附进一步改变其电学特性;通过光学显微镜、原子力显微镜、拉曼/荧光光谱仪、X射线光电子能谱仪等表征手段,对薄层材料的荧光调控及掺杂机理进行了分析。论文的主要研究内容归纳如下。1.介绍了薄... 

【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

二维过渡金属硫属化合物相关的过渡金属和硫族元素块状TMDCs具有层状结构，层内金属原子M与硫族原子X通过较强的共价键相

图 1-2 MoS2的三维结构示意图，薄层 MoS2存在三种常见的晶体结构，即 1T、在单层 MoS2中，将两层 S 原子中的一层根据中间层则是以 ABAB 的形式将单层堆叠在一起；2H 型心的三棱柱顶点上，堆叠方式是 ABA 或者 BAB 2H 型不同，呈 ABCABC 堆叠。其中，只有 2H 型S2均为亚稳态，亚稳态在加热或者退火的条件下可中，由于不存在 MoS2堆叠，只存在 1T 和 1H 两种结[24,25]。在多层 MoS2中，可能会存在 3R-MoS2，而S2。

图 1-2 MoS2的三维结构示意图如图 1-3 所示，薄层 MoS2存在三种常见的晶体结构，即 1T、2H 和 3R[23]。1ToS2的结构如下：在单层 MoS2中，将两层 S 原子中的一层根据中间层 Mo 原子为中行中心对称，多层则是以 ABAB 的形式将单层堆叠在一起；2H 型结构中 6 个 S 原以 Mo 原子为中心的三棱柱顶点上，堆叠方式是 ABA 或者 BAB 的形式；3R 型结只有堆叠方式与 2H 型不同，呈 ABCABC 堆叠。其中，只有 2H 型 MoS2为稳定态T 型与 3R 型 MoS2均为亚稳态，亚稳态在加热或者退火的条件下可转化为稳定态。在单层 MoS2中，由于不存在 MoS2堆叠，只存在 1T 和 1H 两种结构，其中 1H-Mo对而言比较稳定[24,25]。在多层 MoS2中，可能会存在 3R-MoS2，而大多数机械剥离oS2都是 2H-MoS2。


本文编号：2906207