化学气相沉积法外延高质量单层二硫化钼薄膜

发布时间：2017-12-20 18:23

  本文关键词：化学气相沉积法外延高质量单层二硫化钼薄膜　出处：《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》2017年博士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 外延 化学气相沉积方法 薄膜 加工 过渡金属硫属化物

【摘要】：单层过渡金属硫属化物,因为在力学,热学,光学,电学等基础物理学方面有着诸多优异特性,近年来受到了人们广泛关注。其中,单层二硫化钼是最典型的过渡金属硫属化物,由于来源广泛,相对稳定性好,更多的被人们研究。到目前为止,人们发现,单层半导体二硫化钼可以用来制作压电晶体管,发电机,超灵敏光电探测器,手性发光晶体管,高性能集成电路等。实现这些器件的实际应用,最为基础的便是大规模可控制备高质量单层二硫化钼样品以及将样品制作成器件所需结构。本论文围绕这两个方面展开研究,具体内容如下:1.在六方氮化硼上外延生长单层二硫化钼。我们机械剥离六方氮化硼到Si O2/Sip++衬底上,采用三温区化学气相沉积系统,以固体硫粉和三氧化钼粉末为前驱体,高温共蒸生长单层二硫化钼。二硫化钼的形核密度和晶粒形貌受到两前驱体的蒸发温度控制。二硫化钼样品在六方氮化硼台面上只有两个取向,相对角度为60o,与衬底六方氮化硼之间都没有转角。同种取向生长合并之后形成单晶,不同取向生长合并之后形成4|4P型镜像对称晶界。我们将单层二硫化钼连续成膜的样品封装之后测试场效应迁移率,大约为30 cm2V-1s-1。2.外延生长2英寸晶圆尺寸单层二硫化钼连续薄膜。采用自行设计搭建的2英寸三温区化学气相沉积系统,在2英寸单晶蓝宝石衬底上外延生长单层二硫化钼连续薄膜。薄膜均匀覆盖在整个蓝宝石衬底上,而且没有缝隙,没有第二层。薄膜由晶粒尺寸为1微米,相对取向为60o的晶粒拼接而成。最终薄膜只包含60o晶界。薄膜为n型,带隙为2.11 e V。薄膜转移到Si O2/Sip++衬底上的平均沟道迁移率为40 cm2V-1s-1。3.微机械剥离法制备二硫化钼图案。采用机械剥离方法,利用不同界面之间相互作用力的不同,将二硫化钼薄膜制作成不同形状的图案。加工精度可以达到100 nm。加工过程不伤害衬底,不伤害薄膜,没有掺杂,没有污染,与传统微加工工艺相兼容。
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院物理研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O484

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 樊启文;许国基;杜英辉;张榕;;自支撑薄膜剥离技术研究[J];原子能科学技术;2008年10期

2 翟然;汪浩;朱满康;严辉;;化学浴沉积CaWO_4薄膜的动力学[J];应用化学;2007年12期

3 韩亚楠;翟学良;吴江;申玉双;;掺锶对钛酸铅薄膜结晶性能的影响[J];无机盐工业;2009年08期

4 刘技文;刘莹;张澎丽;赵捷;马永昌;安玉凯;;LiNbO_3/SiO_2/Si薄膜的蓝光发射[J];光电子.激光;2008年08期

5 罗远晟;陈松林;马平;蒲云体;朱基亮;朱建国;肖定全;;膜厚对ITO薄膜的电学与光学性质的影响[J];压电与声光;2010年06期

6 刘磊;苏杰;马昊;张汉;高玉微;;碲化铋热电薄膜的电沉积制备与形貌分析[J];河北大学学报(自然科学版);2014年01期

7 王英龙,张荣梅,傅广生,彭英才,孙运涛;环境气压对脉冲激光烧蚀沉积纳米Si薄膜表面粗糙度的影响[J];中国激光;2004年06期

8 于工,岳国珍;薄膜生成过程的计算机模拟研究[J];青岛化工学院学报;1996年03期

9 任荣君;李长生;陈自新;罗平辉;;MgB_2超导膜制备技术[J];材料导报;2005年08期

10 李伙全;曾祥华;韩玖荣;;射频磁控溅射沉积高质量ZnO薄膜的工艺研究[J];功能材料;2012年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 樊启文;许国基;杜英辉;张榕;;自支撑薄膜的剥离技术[A];第九届中国核靶技术学术交流会摘要集[C];2007年

2 董国波;张铭;兰伟;董培明;严辉;;氧化亚铜薄膜的研究进展[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集（4）[C];2007年

3 田炎磊;李宁;冯国彪;;a面ZnO薄膜的制备和应力分析[A];中国电子学会第十六届电子元件学术年会论文集[C];2010年

4 涂海燕;张厚琼;周兰;;超薄薄膜靶制备技术[A];中国工程物理研究院科技年报（2000）[C];2000年

5 王秀章;刘红日;;淬火对BiFeO_3薄膜电效应的影响[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集（2）[C];2007年

6 孙云;龚晓波;温国忠;郭虎森;刘明光;郭淑华;李长健;;固态源后硒化法制备铜铟镓硒薄膜的研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年

7 王应民;孙云;蔡莉;杜楠;孙国忠;李禾;;三元体系化学水浴法制备ZnS薄膜结晶性能的研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集（4）[C];2007年

8 李培刚;符秀丽;王小平;张海英;陈雷明;唐为华;;La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3薄膜的晶粒尺寸对电学输运性能的影响[A];第四届全国磁性薄膜与纳米磁学会议论文集[C];2004年

9 郭晓川;杭凌侠;;UBMS和PVAD技术制备DLC薄膜表面粗糙度研究[A];TFC’09全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2009年

10 黄新堂;王又青;陈清明;徐启阳;;不锈钢基底上离子源辅助激光制备CeO_2薄膜及其结构分析[A];湖北省激光学会论文集[C];2000年

中国重要报纸全文数据库 前6条

1 ;收藏农膜七要点[N];山西科技报;2004年

2 辽宁农科院研究员 潘百涛;温室薄膜的使用与保养[N];中国花卉报;2011年

3 王蕊;收藏农膜七要点[N];瓜果蔬菜报.农业信息周刊;2005年

4 高华峰;处理棚膜致49个大棚西瓜苗死亡[N];江苏农业科技报;2006年

5 王建康;收藏农膜七要点[N];农民日报;2002年

6 王建康;收藏农膜七要点[N];农民日报;2003年

中国博士学位论文全文数据库 前6条

1 吕英飞;InAs基红外薄膜的LPE生长特性研究与器件结构优化探索[D];中国科学院研究生院(上海技术物理研究所);2015年

2 常凯;铁电与铁基超导薄膜的MBE生长与STM研究[D];清华大学;2015年

3 余画;化学气相沉积法外延高质量单层二硫化钼薄膜[D];中国科学院大学(中国科学院物理研究所);2017年

4 包全合;脉冲激光沉积羟基磷灰石薄膜微观组织及性能表征[D];山东大学;2006年

5 张克智;铜锌锡硫薄膜太阳电池材料和器件的制备与性质研究[D];华东师范大学;2014年

6 阴明利;中频磁控溅射制备氮化镓薄膜[D];武汉大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李蕊;铁电与铁氧体薄膜的制备及性能研究[D];广东工业大学;2013年

2 王忆松;Ag-Pt双金属修饰PbTiO_3薄膜及硅光解水光阴极的研究[D];苏州大学;2015年

3 古澳;掺杂稀土钙钛矿钴氧化物的制备及物性研究[D];西安科技大学;2015年

4 邱亚栋;Dy掺杂Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜的制备及性能研究[D];内蒙古大学;2016年

5 胡可;铜锑硫（硒）太阳能电池相关材料的制备与研究[D];合肥工业大学;2016年

6 王川;薄膜测压装置设计及其响应特性研究[D];北京理工大学;2015年

7 郝欣妮;高承载低模量医用摩擦学薄膜的研究[D];江苏大学;2010年

8 朱二涛;催化剂辅助化学气相生长高结晶六方氮化硼薄膜[D];哈尔滨工业大学;2010年

9 侯志勇;轴向运动薄膜的横向振动和稳定性分析[D];西安理工大学;2005年

10 袁胜杰;四元硫属化合物薄膜的制备及其光电性能研究[D];河南大学;2014年

，

本文编号：1312959