GaSe/MoS 2 光电异质结的制备及性能研究
发布时间：2022-01-06 01:06
MoS2具有优异的力学性能、润滑性能、催化性能以及光电性能,因此在机械、化工以及光电探测等领域有着广泛的应用。在光电性能方面,由于单层MoS2具有1.81.9eV的直接带隙,因而被广泛关注。然而,有关单层MoS2的制备与形貌控制以及MoS2二维器件性能的提高,一直都是比较棘手的问题。针对单层MoS2的制备,本课题在对比文献的基础上,采用MoO3与硫粉作为原料在真空管式炉中进行化学气相沉积获得单层MoS2。在MoS2的形貌控制研究中,通过生长时间与位置的调节分别获得了平面多角形结构与纵向环状结构的MoS2。运用扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）以及拉曼光谱（Raman）对MoS2不同形貌进行表征,并进行了MoS2横向与纵向两种生长模式的研究,实现了对MoS2形貌的调控。在化学气相沉积获得的单层...
【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】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MoS2晶体的原子结构示意图
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文类似，在(001)面滑移阻力时相对其他解理面较小，因此，MoS2晶体在离，具有极佳的润滑性能；另外，MoS2化学性质稳定，不溶于水、有一般的酸和碱（王水与煮沸的浓硫酸除外），同时其热稳定性较好，高压易腐蚀的恶劣情况下仍可保持优异的润滑性能，因而 MoS2在冶金、汽车、航空航天等行业有着广泛的应用。单层 MoS2的力学性能往往优于块体材料。Bertolazzi[27]等将机械剥离放置于圆孔阵列衬底上并通过原子力的设备其进行压痕实验，如图 1-2表明，单层 MoS2的有效杨氏模量达到了 270±100GPa，有效断裂伸11%之间，最大断裂应力为 15±3 Nm-1(23 GPa)。在断裂强度以及杨氏模可以与很多工程材料相比，而在断裂伸长率方面，MoS2又与聚酰亚胺甲基硅氧烷(PDMS)相当，因此，单层 MoS2可以以 PI 或 PDMS 为衬底的柔性电子器件。
图 1-3 不同层数 MoS2的能带结构[31]a) 单层 b) 双层 c) 六层 d) 块体在三棱柱结构中，单层 MoS2的每个钼原子通过共价键与六个硫原子结合，硫原子与三个钼原子结合。但是处于边缘的钼原子和硫原子没有足够的对应成键，因此在其边缘存在着许许多多的悬挂键，这些悬挂键也就是 MoS2的催性中心。而 MoS2的催化活性往往与边缘活性位点数成正比[32]。因此，MoS越少，比表面积越大，暴露边缘越多，活性位点越多，最终表现为更高的催性。由于层数不同的 MoS2在带隙上存在差异，因此其光学性能也会因其层数变受到影响。层数较多的 MoS2为间接带隙半导体，在紫外吸收光谱中无特征吸，荧光强度很弱；而单层 MoS2为直接带隙半导体。Andrea 等[33]采用微机械法，首次在 620nm 和 670nm 附近检测到了单层 MoS2特征吸收峰，荧光较强荧光量子效率比块体高出 4 个数量级。.2.2 MoS2的制备方法由于 MoS
【参考文献】：
期刊论文
[1]N/B掺杂石墨烯的光学与电学性质[J]. 禹忠,党忠,柯熙政,崔真. 物理学报. 2016(24)
[2]二维二硫化钼材料的制备及应用进展[J]. 徐豆豆,王贤保,邱家乐,赵真凤. 胶体与聚合物. 2015(01)
[3]石墨烯的制备和应用[J]. 朱振峰,程莎,董晓楠. 功能材料. 2013(21)
本文编号：3571406
【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】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MoS2晶体的原子结构示意图
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文类似，在(001)面滑移阻力时相对其他解理面较小，因此，MoS2晶体在离，具有极佳的润滑性能；另外，MoS2化学性质稳定，不溶于水、有一般的酸和碱（王水与煮沸的浓硫酸除外），同时其热稳定性较好，高压易腐蚀的恶劣情况下仍可保持优异的润滑性能，因而 MoS2在冶金、汽车、航空航天等行业有着广泛的应用。单层 MoS2的力学性能往往优于块体材料。Bertolazzi[27]等将机械剥离放置于圆孔阵列衬底上并通过原子力的设备其进行压痕实验，如图 1-2表明，单层 MoS2的有效杨氏模量达到了 270±100GPa，有效断裂伸11%之间，最大断裂应力为 15±3 Nm-1(23 GPa)。在断裂强度以及杨氏模可以与很多工程材料相比，而在断裂伸长率方面，MoS2又与聚酰亚胺甲基硅氧烷(PDMS)相当，因此，单层 MoS2可以以 PI 或 PDMS 为衬底的柔性电子器件。
图 1-3 不同层数 MoS2的能带结构[31]a) 单层 b) 双层 c) 六层 d) 块体在三棱柱结构中，单层 MoS2的每个钼原子通过共价键与六个硫原子结合，硫原子与三个钼原子结合。但是处于边缘的钼原子和硫原子没有足够的对应成键，因此在其边缘存在着许许多多的悬挂键，这些悬挂键也就是 MoS2的催性中心。而 MoS2的催化活性往往与边缘活性位点数成正比[32]。因此，MoS越少，比表面积越大，暴露边缘越多，活性位点越多，最终表现为更高的催性。由于层数不同的 MoS2在带隙上存在差异，因此其光学性能也会因其层数变受到影响。层数较多的 MoS2为间接带隙半导体，在紫外吸收光谱中无特征吸，荧光强度很弱；而单层 MoS2为直接带隙半导体。Andrea 等[33]采用微机械法，首次在 620nm 和 670nm 附近检测到了单层 MoS2特征吸收峰，荧光较强荧光量子效率比块体高出 4 个数量级。.2.2 MoS2的制备方法由于 MoS
【参考文献】：
期刊论文
[1]N/B掺杂石墨烯的光学与电学性质[J]. 禹忠,党忠,柯熙政,崔真. 物理学报. 2016(24)
[2]二维二硫化钼材料的制备及应用进展[J]. 徐豆豆,王贤保,邱家乐,赵真凤. 胶体与聚合物. 2015(01)
[3]石墨烯的制备和应用[J]. 朱振峰,程莎,董晓楠. 功能材料. 2013(21)
本文编号：3571406
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