单质碲纳米薄片的基本物理性质研究

发布时间：2023-09-28 23:17

　　碲是第五周期Ⅵ A族(氧族)元素。在所有非金属元素中,金属性最强,具有良好的导电、导热本领。碲是窄带隙半导体材料,间接带隙为0.35 e V。与通常的二维材料不同,单晶碲材料具有独特的一维范德华结构,分子链间通过范德华力相连接,堆垛形成片状材料,无表面悬挂键。该纳米薄片可通过化学方法合成。研究表明,这种材料具有很高的载流子迁移率。并已实现空气稳定性全红外光电探测器件。展现出巨大的研究价值。目前国内文章对于碲的研究主要集中在单质碲纳米线的电输运性质。对碲纳米薄片的报导很少。为了进一步探索单质碲纳米薄片材料的应用和结构特性。本实验将对单质碲纳米薄片材料的基本物理性质进行研究。项目结果如下:实验通过水热法制备单质碲纳米薄片。对材料的基本性质进行表征。得到样品主要呈梯形,尺寸超过10μm,厚度约为40 nm,处于介观物理的研究范围。材料的拉曼光谱表明结构中存在三种分子振动模式,其中垂直分子链的方向上拉曼振动峰最强。X射线衍射显示材料的晶体结构为六方晶系。实验通过微纳结构加工技术实现单质碲纳米薄片场效应管和霍尔靶器件的制备。在场效应管测量中,可发现材料在常温下展现出p型半导体的性质。门电压可实现...

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题来源背景
    1.2 二维材料研究背景
    1.3 国内外研究现状
    1.4 水热法研究背景
        1.4.1 水热反应动力学形成机理
        1.4.2 水热反应应用现状及特点
    1.5 介观体系的研究和发展及其相关理论的发展概况
        1.5.1 介观体系的尺度特征
        1.5.2 介观体系的物理现象
    1.6 低温输运性质
        1.6.1 量子霍尔效应
        1.6.2 磁阻双带模型
        1.6.3 弱局域化现象与磁致电阻振荡效应
第2章 实验仪器设备与器件制备
    2.1 实验手段
        2.1.1 微纳结构加工技术
        2.1.2 实验设备
    2.2 薄膜表征技术
        2.2.1 光学显微镜
        2.2.2 原子力显微镜
        2.2.3 拉曼光谱仪工作原理
        2.2.4 半导体器件分析仪
    2.3 实验室低温测量系统
第3章 水热法制备碲纳米薄样品的表征
    3.1 引言
    3.2 碲纳米薄片的制备
    3.3 样品的表征
    3.4 单质碲场效应管的性能测试结果
    3.5 本章小结
第4章 单质碲纳米薄片的输运性质
    4.1 引言
    4.2 霍尔器件的制备和测试方法
    4.3 测量结果与分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3848812