二硫化钨二维原子晶体的可控生长与性能研究

发布时间：2024-02-20 13:23

　　二维材料因为其优良的机械、电学、光学等特性,受到材料学领域的广泛关注。过渡金属硫族化合物作为二维材料中的重要一员,如MoS₂、MoSe₂、WS₂、WSe₂、MoTe₂、WTe₂等,同样具有许多奇特的物理特性,研究表明其在晶体管、光电探测器、光伏电池等方面具有极大的应用前景,是构筑下一代电子学、光电子学器件的理想材料;目前制备的主要方法有微机械剥离法、化学剥离法、化学气相沉积法、水热合成法等。选择合适的制备方法与工艺,以实现二维过渡金属硫属化合物大面积、高质量的可控制备,对未来大规模的生产应用显得至关重要。本论文主要研究的是围绕利用化学气相沉积法,对大尺寸单层、多层、异质结以及大面积WS₂薄膜的可控制备,系统研究了制备过程中,生长工艺及条件参数对WS₂薄膜尺寸、形貌和结晶质量的影响,利用光学显微镜、拉曼光谱(Raman)以及AFM等设备对得到的图片、数据进行分析,判断样品尺寸、层数、PL等信息。主要研究内容如下:(...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1已知的TMDCs元素周期表

其中，发现六方晶系的BN是一种非常有前景的介电材料[2]；高压合成有片层结构的黑磷发现具有优异的半导体特性、较高的迁移率、电流开关比以的光响应波段[3]。在所有制备的二维原子层状材料中，其性能都表现出了与体材的差异，从金属特性到半导体特性再到绝缘特性都有存在，这显示出二维原子....

图1-2TMDCs三种堆叠结构

燕山大学工学硕士学位论文二维过渡金属硫族化合物1二维过渡金属硫族化合物基本物理性质TMDCs有着悠久而丰富的历史，它们的结构在1923年由莱纳斯鲍林率，到20世纪六十年代，大约有60种TMDCs被发现，其中至少有40种是结构[22-23]，在1963....

图1-3体材与单层WS2带隙结构图

第1章绪论为自旋电子器件的候选者。随着WS2晶体层数逐渐递减，硫原子和钨原子原子轨道间的杂化效应以效应引起了其带隙的变化。通过理论计算发现，K点对应的导带主要受两之间钨原子轨道的影响，层间耦合作用力对其影响却不大，即当层数改变带所处状态一般不发生改变；相反的，在Γ点....

图1-4几种二维材料机械剥离至硅片上光学图片；a)机械剥离的石墨烯[29]

燕山大学工学硕士学位论文上”的化学合成制备方法，主要是化学气相沉积法为主。以下本章对这两一个简单介绍。.1剥离法(1)机械剥离法：是目前获得二维材料最简单制备方法，如图1-4所示，仅简单的手工方法即可得到。利用透明胶带粘住块状材料的两个侧面，反复粘破坏层间范德瓦尔斯键，最终....

本文编号：3904231