逆向气流化学气相沉积法可控合成MoSe 2 生长机理和特性研究
发布时间：2022-07-12 19:57
随着对二维材料研究的深入,石墨烯因其特殊的晶体结构和优良的物性成为新的研究热点。然而由于其开关比极低的缺陷,无法大规模应用于场效应等器件上。而过渡金属硫化物（TMDCs）区别于石墨烯,是具有带隙的二维半导体,在光电领域具有巨大的应用前景。二硒化钼作为TMDCs中的一员,因其独特的能带结构、优良的电学特性等特性吸引着科研人员的目光。然而制备大面积、成核点少、均一性良好的二硒化钼仍然是个较大的难题。本文首先通过逆向气流CVD生长可控制备了大尺寸MoSe2单晶。通过SEM/TEM、AFM、Raman/PL、XRD/XPS等方法表征物性,分析生长温度、时间和气流等参数对样品质量的影响,重点对双层AA/AB堆叠结构二硒化钼的物理性质、生长机理等进行了系统的研究。得到的主要结论如下:（1）高质量,大面积单层MoSe2可控生长和物性研究。使用改进的逆向气流装置对MoSe2纳米片和连续薄膜进行了探索生长。对逆向气流变正的时间、气流量、温度、反应时间等生长因素对样品质量的影响进行了研究。最终优化出高质量单层MoSe2...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 石墨烯与二维材料
1.2 过渡金属硫族化合物
1.2.1 过渡金属硫族化合物的代表性材料-二硫化钼
1.2.2 二硒化钼的结构与物性
1.2.3 二硒化钼的制备方法
1.3 现阶段存在的问题
1.4 本论文研究内容
第二章 实验仪器与方法
2.1 逆向气流化学气相沉积法
2.1.1 生长基底的选择
2.1.2 实验仪器
2.1.3 具体生长方法
2.2 二维材料的物性表征
2.2.1 光学显微镜
2.2.2 扫描/透射电子显微镜
2.2.3 原子力显微镜
2.2.4 拉曼/光致发光光谱
2.2.5 X射线衍射/光电子能谱
2.3 二维材料的器件特性
2.3.1 样品转移工艺
2.3.2 图形化过程
2.3.3 金属电极制备
2.3.4 器件电学性能测试
第三章 单层二硒化钼的可控生长和光电特性
3.1 引言
3.2 不同基底单层二硒化钼的生长
3.3 实验结果与机理分析
3.3.1 逆向气流回正时间对样品质量的影响
3.3.2 气流量对二硒化钼生长影响的研究
3.3.3 温度对二硒化钼生长影响的研究
3.3.4 反应时间对二硒化钼生长影响的研究
3.4 单层二硒化钼的物性表征
3.4.1 光学显微镜表征
3.4.2 扫描/透射电子显微镜表征
3.4.3 原子力显微镜表征
3.4.4 X射线衍射/光电子能谱表征
3.5 单层二硒化钼的电学/非线性光学特性
3.5.1 场效应晶体管的前言
3.5.2 场效应晶体管结构介绍
3.5.3 单层二硒化钼背栅型晶体管的工艺
3.5.4 单层二硒化钼场效应晶体管的电学测试
3.5.5 非线性光吸收应用
3.6 小结
第四章 双层二硒化钼的可控生长和光电特性
4.1 引言
4.2 实验结果与机理分析
4.2.1 双层二硒化钼生长容易出现的问题
4.2.2 双层二硒化钼生长反应机理
4.2.3 生长温度对堆叠结构的影响
4.2.4 生长位置对堆叠结构的影响
4.2.5 双层二硒化钼生长规律统计
4.3 双层二硒化钼物性表征
4.3.1 扫描/透射电子显微镜
4.3.2 原子力显微镜表征
4.3.3 拉曼和光致发光光谱测试
4.3.4 二次谐波表征
4.4 双层二硒化钼的电学性能
4.5 小结
第五章 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 工作展望
参考文献
致谢
个人简历、攻读学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]原子层沉积二硫化钼的研究进展（英文）[J]. 黄亚洲,刘磊. Science China Materials. 2019(07)
[2]All-optical modulator based on MoS2-PVA thin film[J]. 王奕方,吴侃,陈建平. Chinese Optics Letters. 2018(02)
硕士论文
[1]WSe2/石墨烯异质结的光电特性研究[D]. 杨航.国防科学技术大学 2016
[2]二硒化钼及其复合材料的制备和吸附性能研究[D]. 黄虹.江苏大学 2016
本文编号：3659752
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 石墨烯与二维材料
1.2 过渡金属硫族化合物
1.2.1 过渡金属硫族化合物的代表性材料-二硫化钼
1.2.2 二硒化钼的结构与物性
1.2.3 二硒化钼的制备方法
1.3 现阶段存在的问题
1.4 本论文研究内容
第二章 实验仪器与方法
2.1 逆向气流化学气相沉积法
2.1.1 生长基底的选择
2.1.2 实验仪器
2.1.3 具体生长方法
2.2 二维材料的物性表征
2.2.1 光学显微镜
2.2.2 扫描/透射电子显微镜
2.2.3 原子力显微镜
2.2.4 拉曼/光致发光光谱
2.2.5 X射线衍射/光电子能谱
2.3 二维材料的器件特性
2.3.1 样品转移工艺
2.3.2 图形化过程
2.3.3 金属电极制备
2.3.4 器件电学性能测试
第三章 单层二硒化钼的可控生长和光电特性
3.1 引言
3.2 不同基底单层二硒化钼的生长
3.3 实验结果与机理分析
3.3.1 逆向气流回正时间对样品质量的影响
3.3.2 气流量对二硒化钼生长影响的研究
3.3.3 温度对二硒化钼生长影响的研究
3.3.4 反应时间对二硒化钼生长影响的研究
3.4 单层二硒化钼的物性表征
3.4.1 光学显微镜表征
3.4.2 扫描/透射电子显微镜表征
3.4.3 原子力显微镜表征
3.4.4 X射线衍射/光电子能谱表征
3.5 单层二硒化钼的电学/非线性光学特性
3.5.1 场效应晶体管的前言
3.5.2 场效应晶体管结构介绍
3.5.3 单层二硒化钼背栅型晶体管的工艺
3.5.4 单层二硒化钼场效应晶体管的电学测试
3.5.5 非线性光吸收应用
3.6 小结
第四章 双层二硒化钼的可控生长和光电特性
4.1 引言
4.2 实验结果与机理分析
4.2.1 双层二硒化钼生长容易出现的问题
4.2.2 双层二硒化钼生长反应机理
4.2.3 生长温度对堆叠结构的影响
4.2.4 生长位置对堆叠结构的影响
4.2.5 双层二硒化钼生长规律统计
4.3 双层二硒化钼物性表征
4.3.1 扫描/透射电子显微镜
4.3.2 原子力显微镜表征
4.3.3 拉曼和光致发光光谱测试
4.3.4 二次谐波表征
4.4 双层二硒化钼的电学性能
4.5 小结
第五章 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 工作展望
参考文献
致谢
个人简历、攻读学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]原子层沉积二硫化钼的研究进展（英文）[J]. 黄亚洲,刘磊. Science China Materials. 2019(07)
[2]All-optical modulator based on MoS2-PVA thin film[J]. 王奕方,吴侃,陈建平. Chinese Optics Letters. 2018(02)
硕士论文
[1]WSe2/石墨烯异质结的光电特性研究[D]. 杨航.国防科学技术大学 2016
[2]二硒化钼及其复合材料的制备和吸附性能研究[D]. 黄虹.江苏大学 2016
本文编号：3659752
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3659752.html
教材专著
