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掺硒二硫化钼的制备及其电学性能的研究

发布时间:2021-07-09 22:45
  随着传统硅基器件物理极限的来临,集成电路行业急需寻找到一种全新的半导体材料以突破这一困境。作为具有天然直接带隙的半导体化合物,二硫化钼因其出色的光电特性在众多的二维材料中脱颖而出。而调协其物性、优化其功能是将二硫化钼(MoS2)应用于电子器件领域的关键,为达此目的,对MoS2进行化学掺杂是一种行之有效的手段。本文采用化学气相沉积共生长的办法成功将硒元素以替位硫的方式掺杂进了二硫化钼当中。为了提高掺硒二硫化钼(MoS2(1-x)Se2x)纳米片的成膜质量,文中围绕温度、源用量、载气流量等工艺参数对其生长机理的影响进行了详尽的研究。经工艺优化后制得的MoS2(1-x)Se2x纳米片,在光镜下呈现出正三角形或是正六边形状,平均边长尺寸为50μm左右,部分大尺寸的样品边长达到了百微米量级,原子力显微镜的形貌测试结果表明这些纳米片的厚度小于2nm,层数为1-2层。另外,通过控制反应源硒粉的用量,可以获得含硒量不同的样品。拉曼光谱的mapping模式显示,硒元素在单个... 

【文章来源】:天津理工大学天津市

【文章页数】:67 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

掺硒二硫化钼的制备及其电学性能的研究


种类繁多、性质各异的二维材料

原子结构示意图,二硫化钼


原子排布呈现出 S-Mo-S 的三明治结构(如图1.2a 所示),Mo 和 S 原子之间以很强的共价键键合。根据 Mo 层和 S 层之间堆垛的不同,单层MoS2又可细分为2H相和1T相[4],其中2H-MoS2具有半导体特性,属稳态,1T-MoS2则为金属特性亚稳态,一般情况下,单层二硫化钼样品都是以 2H 的结构存在,因此本文中所提及的 MoS2若非特殊说明,均默认为是 2H-MoS2

场效应晶体管,沟道,特征尺寸


隙转变为间接带隙。正是因为存在天然带隙的这一优势,使得 [12,13]、光电子[14]、传感器[15,16]、能源存储[17]等领域的前景。,美国劳伦斯伯克力国家实验室 Ali Javey 教授的团队采用 MoS管作为栅电极成功制作出了特征尺寸小于 1nm 的晶体管(如图半导体器件 5nm 以下栅极无法正常工作的难题[18]。该成果证明前的集成电路的特征尺寸依然可以进一步缩小,也充分彰显了二

【参考文献】:
期刊论文
[1]二硫化钼二维原子晶体化学掺杂研究进展[J]. 邢垒,焦丽颖.  物理化学学报. 2016(09)

博士论文
[1]石墨烯基纳米生物材料修饰电极和单层MoS2(1-x)Se2x合金的制备及电分析、催化应用研究[D]. 冯晴亮.兰州大学 2016



本文编号:3274632

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