二维二硒化钼的制备及其光学性能的研究

发布时间：2022-07-02 12:21

　　二硒化钼作为一种新兴的二维材料,其独特的能带结构和优异的机械性能引起了人们极大的关注,已有研究表明它在光电领域中存在着巨大的应用潜能。但目前由于制备方法的不成熟,它的实际应用仍然很难实现。针对于此,本文详细研究了其化学气相沉积（CVD）的制备方法,探讨了其中二硒化钼的辅助生长和形状、尺寸及层数的可控制备。具体如下:1、采用控制变量法对生长条件、衬底和前驱体三个方面辅助二硒化钼生长的可能性进行了探索,重点研究了:（1）H2对单层二硒化钼生长的影响规律:加入H2后促进了反应过程中的还原和硒化,同时减小了中间产物或副产物的生成,衬底上明显更容易生长出单层二硒化钼。（2）衬底对单层二硒化钼生长的影响规律:采用斜置face-down的SiO2/Si片为衬底,加大了衬底表面气流量从而减小了边界层厚度,增大薄膜沉积速率,使生长单层二硒化钼更简单、更均匀。（3）钠盐NaCl对单层二硒化钼生长的影响规律:Mo03中加入NaCl后加快了 Mo03的升华和其硒化的速率,衬底上生长的单层二硒化钼明显更多更密集。同时对于生长出的样品进行了诸如原子力显微镜、光致发光光谱等多种表征手段的测试,证明了它为严格的单层并... 

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 摩尔定律的延续
    1.2 过渡金属硫化物(TMDCs)
        1.2.1 TMDCs的结构和性质
        1.2.2 二硒化钼(MoSe_2)
    1.3 MoSe_2的合成方法
        1.3.1 机械剥离法
        1.3.2 水热法
        1.3.3 胶体法
        1.3.4 分子束外延法(MBE)
        1.3.5 化学气相沉积法(CVD)
    1.4 二硒化钼的应用
        1.4.1 光电探测器
        1.4.2 超级电容器
        1.4.3 场效应晶体管
    1.5 本文选题依据及主要研究内容
2 实验材料设备及测试表征
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
    2.3 测试表征
        2.3.1 MoSe_2形貌的测试
        2.3.2 MoSe_2厚度和光学性能的测试
        2.3.3 MoSe_2组成成分的表征
    2.4 本章小结
3 多种方式辅助MoSe_2的制备
    3.1 CVD法生长MoSe_2薄膜
        3.1.1 生长衬底的处理
        3.1.2 MoSe_2的生长过程
    3.2 多种方式辅助MoSe_2的生长
        3.2.1 氢气对MoSe_2生长的影响
        3.2.2 衬底对MoSe_2生长的影响
        3.2.3 NaCl辅助对MoSe_2生长的影响
    3.3 MoSe_2的表征
        3.3.1 形貌厚度的分析
        3.3.2 成分和电子结构的分析
    3.4 本章小结
4 大面积、高结晶、单层MoSe_2的可控制备
    4.1 对MoSe_2形状的控制
        4.1.1 不同H_2含量下MoSe_2薄膜形状的演化
        4.1.2 不同生长时间下MoSe_2薄膜形状的演化
        4.1.3 对不同形状晶体的测试
        4.1.4 成核机理的探索
    4.2 对MoSe_2尺寸的控制
        4.2.1 不同气流量对MoSe_2的影响
        4.2.2 不同NaCl用量对MoSe_2的影响
    4.3 对MoSe_2层数的控制
    4.4 本章小结
5 结论
参考文献
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集



本文编号：3654356