硒化铟薄膜的制备及薄膜晶体管器件应用
发布时间：2021-06-23 09:52
在2010年,Geim博士由于其在2004年通过机械剥离的方法制作出了二维单层石墨烯的工作而一举斩获了诺贝尔物理学奖掀起了二维材料的研究浪潮。然而由于石墨烯零带隙的性质严重限制了其在微电子器件与光电子器件领域的应用。与石墨烯类似,硒化铟是典型的Ⅲ-Ⅵ的层状的半导体材料,块材的硒化铟表现出了在大气环境下的良好的稳定性,很高的载流子迁移率以及很高的光吸收率,在微电子与光电子器件领域具有巨大的应用潜力,但是目前为止,制备的硒化铟的光电子与微电子器件主要是基于机械剥离法所得到的单层或少层二维硒化铟薄膜,虽然制备出的器件具有十分优秀的性能,但是由于材料主要是基于机械剥离法所获得的,故而其必然具有很强的随机性、很低的效率以及很低的产率,从而难以进行规模化的生产与应用。针对上述问题,本论文致力于开发一种能够大面积的、均匀的、快速沉积并具有较好的晶体结构以及相应性质的硒化铟薄膜的技术方法与工艺,而并不追求基于单层或少层二维半导体材料的器件的极致性能。本文研究了采用单靶磁控溅射法生长In2Se3薄膜的工艺,研究了实验中的溅射功率、实验中的退火温度对In
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
逐级放大后的有源矩阵显面板的结构示意图
图 1-2 α-In2Se3结构示意图[39]处于亚稳相，所以制备出单一的 β 相和 κ显出类似的结构，但是拥有不同的晶格常1 年，Groot[39]通过热蒸发后接退火并在过κ相的In2Se3，但在高温退火的过程中转变aiken 及其同事在研究非晶与晶体 In2Se3的 Zn 元素[40]，得到了单相的 κ 相的 In2Se是得到 κ 相的 In2Se3的关键。δ相是只在种相，应用价值较小，目前的研究也少有型Ⅲ-Ⅵ族半导体化合物的 InSe 也拥有层分子层由四层原子层组成，由两层 Se 原In-Se 为结构单元的层状结构，其中每一层的互相维系则依靠微弱的范德华力。的熔点，In2Se3具有 890℃的熔点，两种化论计算与实验数据相结合，表明了这两种
图 1-3 InSe 结构示意图如何可控地，高效率地制备高质量，大规模的硒化铟层状材料的纳米级别薄膜成为目前亟待解决的问题，也是当今时代的科研热点。对于其他的二维材料，我们可以利用 CVD 的方法来制备相对较大规模的薄膜，但是目前通过 CVD的方法来制备大面积的硒化铟薄膜仍然十分困难，也并没有关于利用 CVD 的方法而成功的制备出大规模的硒化铟薄膜的文献报道。目前所发表的基于硒化铟高性能器件的报道主要是通过采用机械剥离法所制备的薄膜而完成的。1.3.1 硒化铟制备方法的研究进展由于硒化铟具有层状材料的普遍特征即每一层分子层之间仅靠微弱的范德华力相维系，故而非常易于剥落。在第一次成功地通过机械剥离的方法得到单层石墨烯后[3]，机械剥离法成为研究层状二维材料最为普遍最被广泛应用的二维层状材料制备方法。原因在于通过机械剥离法，十分便捷而快速，并且没有衬底的限制，略去了较为耗费时间和经费的薄膜生长环节，降低了实验的难度和成本，而且所制作出的薄膜具有很高的洁净度和高质量的晶体结构，薄膜的
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯的制备和应用[J]. 朱振峰,程莎,董晓楠. 功能材料. 2013(21)
[2]二维层状空旷结构材料的研究与展望[J]. 高秋明,王启刚,陈云霞. 世界科技研究与发展. 2002(06)
硕士论文
[1]二维镓族半导体的制备及其性能研究[D]. 文振忠.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3244724
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
逐级放大后的有源矩阵显面板的结构示意图
图 1-2 α-In2Se3结构示意图[39]处于亚稳相，所以制备出单一的 β 相和 κ显出类似的结构，但是拥有不同的晶格常1 年，Groot[39]通过热蒸发后接退火并在过κ相的In2Se3，但在高温退火的过程中转变aiken 及其同事在研究非晶与晶体 In2Se3的 Zn 元素[40]，得到了单相的 κ 相的 In2Se是得到 κ 相的 In2Se3的关键。δ相是只在种相，应用价值较小，目前的研究也少有型Ⅲ-Ⅵ族半导体化合物的 InSe 也拥有层分子层由四层原子层组成，由两层 Se 原In-Se 为结构单元的层状结构，其中每一层的互相维系则依靠微弱的范德华力。的熔点，In2Se3具有 890℃的熔点，两种化论计算与实验数据相结合，表明了这两种
图 1-3 InSe 结构示意图如何可控地，高效率地制备高质量，大规模的硒化铟层状材料的纳米级别薄膜成为目前亟待解决的问题，也是当今时代的科研热点。对于其他的二维材料，我们可以利用 CVD 的方法来制备相对较大规模的薄膜，但是目前通过 CVD的方法来制备大面积的硒化铟薄膜仍然十分困难，也并没有关于利用 CVD 的方法而成功的制备出大规模的硒化铟薄膜的文献报道。目前所发表的基于硒化铟高性能器件的报道主要是通过采用机械剥离法所制备的薄膜而完成的。1.3.1 硒化铟制备方法的研究进展由于硒化铟具有层状材料的普遍特征即每一层分子层之间仅靠微弱的范德华力相维系，故而非常易于剥落。在第一次成功地通过机械剥离的方法得到单层石墨烯后[3]，机械剥离法成为研究层状二维材料最为普遍最被广泛应用的二维层状材料制备方法。原因在于通过机械剥离法，十分便捷而快速，并且没有衬底的限制，略去了较为耗费时间和经费的薄膜生长环节，降低了实验的难度和成本，而且所制作出的薄膜具有很高的洁净度和高质量的晶体结构，薄膜的
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯的制备和应用[J]. 朱振峰,程莎,董晓楠. 功能材料. 2013(21)
[2]二维层状空旷结构材料的研究与展望[J]. 高秋明,王启刚,陈云霞. 世界科技研究与发展. 2002(06)
硕士论文
[1]二维镓族半导体的制备及其性能研究[D]. 文振忠.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3244724
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3244724.html
