基于原子力显微镜技术的二维过渡族金属硫化物异质结界面光、电学特性研究

发布时间：2023-01-03 09:22

　　以MoS₂、WS₂等为代表的二维过渡族金属硫化物（Transition Metal Dichalcogenides Sulfide,TMDCs）半导体材料,由于具有与石墨烯类似的层状堆垛结构,成为了近几年来热门的研究对象。单层TMDCs具有禁带宽度、掺杂浓度、极化方向可调的优异特性,使得它已经被应用于光电二极管、光电探测器、光伏电池及场效应管等光电器件中,被认为是下一代半导体器件材料的候选者。考虑到在TMDCs半导体异质结界面处形成的接触势垒与接触电阻的大小可以直接影响微波、射频、高速集成电路等半导体电子器件的响应速度与功耗。因此,研究二维TMDCs异质结界面性质具有重要意义。本文主要利用原子力显微镜技术,如开尔文探针力显微镜（Kelvin Probe Force Microscope,KPFM）技术、导电原子力显微镜（Conductive atomic force microscope,CAFM）技术,并辅助以拉曼散射光谱（Raman Scattering Spectra）、荧光光谱（Photoluminescence Spectra）等光... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及现状
    1.2 二维层状过渡族金属硫化物半导体表征手段介绍
        1.2.1 光学表征技术
        1.2.2 原子力显微镜技术
    1.3 本文研究意义和主要内容
    参考文献
第二章 单层WS_2-WSe_2横向异质结特性研究
    2.1 单层WS_2-WSe_2横向异质结介绍
    2.2 WS_2-WSe_2横向异质结的微观结构表征
        2.2.1 WS_2-WSe_2横向异质结微观形貌
        2.2.2 WS_2-WSe_2横向异质结组分分布
    2.3 不同温度下WS_2-WSe_2异质结界面的光学性质
        2.3.1 温度对WS_2-WSe_2横向异质结界面光子跃迁效应的影响
        2.3.2 温度对WS_2-WSe_2横向异质结界面拉曼声子的影响
    2.4 WS_2-WSe_2横向异质结界面电荷分布随温度的演变
        2.4.1 常温单层WS_2-WSe_2横向异质结界面电势分布研究
        2.4.2 变温单层WS_2-WSe_2横向异质结界面原位电学特性研究
    2.5 本章总结
    参考文献
第三章 MoS_2-金异质结界面电学特性研究
    3.1 MoS_2-金异质结样品研究背景及制备介绍
    3.2 MoS_2-金衬底异质结电学模型
        3.2.1 电学特性测试系统模型
        3.2.2 MoS_2-金衬底异质结界面能带结构模型
        3.2.3 背靠背异质结等效电路测试模型
    3.3 MoS_2-金衬底异质结电学特性研究
        3.3.1 MoS_2-金衬底异质结制备
        3.3.2 MoS_2-金衬底异质结层间掩蔽效应
        3.3.3 探针-MoS_2-金背靠背异质结界面载流子输运特性
        3.3.4 应力对MoS_2-金异质结界面载流子输运特性的影响
    3.4 MoS_2-金异质结形成的肖特基势垒二极管特性
    3.5 本章总结
    参考文献
第四章 相关原子力显微镜测试系统介绍
    4.1 样品原位表征测试系统
        4.1.1 原位表征测试系统介绍
        4.1.2 原位表征系统校准
        4.1.3 样品原位表征测试实现
    4.2 变温开尔文原子力显微镜系统
        4.2.1 高温防氧化系统设计需求分析
        4.2.2 高温KPFM防氧化测试系统
        4.2.3 气流控制系统设计
    4.3 本章总结
    参考文献
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
附录Ⅰ 攻读硕士学位期间科研成果及参加会议
附录Ⅱ 致谢


【参考文献】：
博士论文
[1]碲基硫属化合物薄膜相变机制的光谱学研究[D]. 郭爽.华东师范大学 2018
[2]钛酸铋钠—钛酸钡在准同型相界组分的相变光谱学研究[D]. 黄婷.华东师范大学 2017

硕士论文
[1]铁酸钴材料CoFe2O4微结构和光学特性的研究[D]. 廖原愿.华东师范大学 2013



本文编号：3727191