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Graphene/TMDC异质结光导型器件制备与性能研究

发布时间:2021-12-01 23:14
  石墨烯(Graphene)自发现以来,以其独特的物理化学性质而备受关注。比如高迁移率,宽电磁波吸收谱,良好的导电性及透明性,这些优异的物理性质使石墨烯在红外光探测器以及高频器件中具有广泛的应用。然而零带隙结构和低光吸收率(仅2.3%),使石墨烯探测器响应度较低。另一种与石墨烯互补的二维材料过渡金属硫化物(TMDC),具有带隙随层数可调的禁带宽度(1.06-2.88 eV),较强的光与物质相互作用,且光吸收率高于石墨烯。TMDC结构独特,其材料表面没有悬挂键,层内各原子以共价键连接,层间以范德华力结合。因此组装二维材料异质结对于光电探测器性能提升具有很大的意义。本文主要研究石墨烯与TMDC(MoS2、WS2)异质结光导型器件。论文主要内容如下:首先研究二维材料转移技术。高质量转移是制备二维材料异质结及其柔性器件应用的关键。石墨烯转移方法主要使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)湿法转移,由于石墨烯原子层很薄,在转移过程中很容易出现褶皱、破裂等问题,因此本文通过目标基底亲水性处理、石墨烯背面刻蚀等进行改进,并对转移后的薄膜表面表征,确认所用石墨烯为单层... 

【文章来源】:电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:69 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

Graphene/TMDC异质结光导型器件制备与性能研究


石墨烯原子层结构及其能带结构示意图

过程图,湿法刻蚀,过程,转移方法


图 1-2 改进的 PMMA 湿法刻蚀过程[8]层鼓泡法是一种通过电化学反应在电解池溶烯表面旋涂一层 PMMA;然后以 PMMA/Gr电解液,金属 Pt 作为阳极电极;之后通电时生氢气,将金属与 PMMA/Graphene 分开;最 薄膜,丙酮溶解 PMMA。2012 年 L. Gao 等[20]功转移至 SiO2/Si 上,如图 1-3。该转移方法操重复使用,但化学反应产生的气泡会破环石墨。

鼓泡法,插层,电化学,气体


图 1-2 改进的 PMMA 湿法刻蚀过程[8]电化学气体插层鼓泡法是一种通过电化学反应在电解池溶液中完成。基:首先在石墨烯表面旋涂一层 PMMA;然后以 PMMA/Graphene/金属作极,NaOH 为电解液,金属 Pt 作为阳极电极;之后通电时,在阴极发生,阴极附近产生氢气,将金属与 PMMA/Graphene 分开;最后用目标基底MA/Graphene 薄膜,丙酮溶解 PMMA。2012 年 L. Gao 等[20]人利用该方法上的石墨烯成功转移至 SiO2/Si 上,如图 1-3。该转移方法操作简单,速度染,金属可以重复使用,但化学反应产生的气泡会破环石墨烯薄膜,造成皱、有裂痕等。


本文编号:3527237

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