二维WS 2 /WSe 2 半导体的发光温度依赖特性研究

发布时间：2020-12-11 09:30

　　二维过渡金属硫化物（2D TMDs）,作为一种新型半导体材料,具有覆盖可见光和近红外光谱范围的带隙,因而在晶体管、光伏器件、光电探测器和纳米谐振腔激光器等各种光电器件中具有广阔的应用前景。作为常见的TMDs材料,WS₂和WSe₂由于具有较大量子效率和较强自旋轨道耦合作用等优点被广泛研究。对上述材料的载流子动力学和光学特性的研究与调控可以提高其在集成光学器件中的性能。其中,温度是一种用来调节半导体材料的光学性质的简单方法。本工作利用改变温度对多层WS₂和WSe₂的光学特性进行了调节。我们在剥离的多层WS₂和WSe₂材料中发现了由温度升高引起的能带结构演进与荧光增强效应,进而讨论了多层WS₂和WSe₂在不同温度下的载流子动力学行为与带隙结构的相应关系。具体研究内容和主要结论如下:1.首次在多层WS₂中观测到高温引起的激子荧光发射增强效应（比室温下荧光强度增强近300倍）。研究了多层WS_... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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引言
第一章 过渡金属硫化物发光的基本特性与调控法简介
    1.1 过渡金属硫化物发光的基本特性
        1.1.1 过渡金属硫化物的能带结构
        1.1.2 过渡金属硫化物中的激子以及其他准粒子发光
    1.2 过渡金属硫化物光学性质的调控方法简介
        1.2.1 过渡金属硫化物发光的增强与放大
        1.2.2 过渡金属硫化物的能带调控
    1.3 本文的选题依据与研究内容
第二章 高温下多层硫化钨的荧光增强
    2.1 多层硫化钨的机械剥离与厚度表征
        2.1.1 多层硫化钨的机械剥离
        2.1.2 多层硫化钨的厚度表征
    2.2 多层硫化钨的变温光谱分析
    2.3 层间解耦合效应及其在多层硫化钨中的验证
        2.3.1 过渡金属硫化物的层间解耦合
        2.3.2 层间解耦合效应在硫化钨中的验证
    2.4 多层硫化钨中的谷间载流子转移模型
        2.4.1 转移电子效应
        2.4.2 硫化钼电致发光中的谷间载流子转移效应
        2.4.3 热诱导的谷间载流子转移效应
第三章 硫化钨中的谷间载流子转移模型
    3.1 谷间载流子转移模型的理论论证
        3.1.1 载流子分布的计算
        3.1.2 K和 Λ/Γ处辐射复合概率的比较
    3.2 谷间载流子转移模型的实验论证
    3.3 实验中其他因素对多层硫化钨发光的影响
        3.3.1 衬底的影响
        3.3.2 激光的影响
    3.4 变温实验前后样品的性质表征
第四章 温度对多层硒化钨的能带调控
    4.1 多层硒化钨的能带变化
    4.2 多层硒化钨中的谷间载流子转移
第五章 结论
参考文献
致谢
在学期间成果发表情况



本文编号：2910296