二維過渡金屬硫?qū)倩衔铮═MDs）作為二維層狀材料家族的重要成員,由于其獨特的物理化學(xué)特性受到了廣泛的研究關(guān)注。其中,二硫化鉬（MoS₂）由于擁有適宜的帶隙寬度（1.2-1.8 eV）、相對較好的化學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)異的光學(xué)電學(xué)性能成為了研究的熱點。超薄的二維結(jié)構(gòu)和相對較高的室溫載流子遷移率使MoS₂成為構(gòu)建場效應(yīng)晶體管（FET）等微電子器件的理想半導(dǎo)體材料。目前大多數(shù)MoS₂基FET構(gòu)筑都采用傳統(tǒng)基于金屬-氧化物-半導(dǎo)體（MOS）的背柵或頂柵結(jié)構(gòu)。但單純利用導(dǎo)電硅襯底施加?xùn)艠O電壓的背柵結(jié)構(gòu)無法完成硅襯底上的單個微納器件的獨立操控,而頂柵結(jié)構(gòu)會在柵極的介電層沉積工藝中對MoS₂溝道產(chǎn)生損傷,影響溝道的電輸運(yùn)性能。本文利用p型納米線材料和n型的MoS₂構(gòu)筑了1D/2D異質(zhì)結(jié)。并基于搭建好的異質(zhì)結(jié)設(shè)計制作了結(jié)型場效應(yīng)晶體管（JFET）器件以期在傳統(tǒng)MOS結(jié)構(gòu)外探尋構(gòu)筑MoS₂基FET的其他解決方案。本文的具體研究內(nèi)容如下:利用機(jī)械剝離的MoS₂... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

約40種不同的TMDs化合物在元素周期表中的分布

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文大多數(shù)呈現(xiàn)半導(dǎo)體特性的層狀 TMDs 而言，帶隙會隨層數(shù)產(chǎn)生明顯的變TMDs 半導(dǎo)體為直接帶隙而少數(shù)層和塊體材料為間接帶隙，并且?guī)秾挾榷兇蟆Ｒ蚨梢酝ㄟ^控制層數(shù)的方式獲得帶隙在 1.1 到 2.2 eV 的半導(dǎo)體ReS2為代表的極少數(shù) TMDs 材料在單層和塊體時都為直接帶隙[16, 17]。

但因為h-BN中有兩個剩余的N的電子形成高度局域化的孤對電子，因而h-BN的帶隙相對較大，體現(xiàn)比較差的導(dǎo)電性。在 TMDs 中電子結(jié)構(gòu)主要由過渡金屬的 d 軌道決定，正是不同的 TMDs 材料的軌道電子填充情況使其擁有了豐富的電學(xué)特性[9]。和石墨烯相同，TMDs 在層間靠弱的范德華力連接，只在層面依靠化學(xué)鍵相連接。這一方面為通過簡單的機(jī)械剝離方式獲得單層或少數(shù)層的 TMDs 材料，或是通過 CVD等方式生長大面積 TMDs 薄膜材料提供了便利，另一方面這一特性非常有利于 TMDs材料在微納光學(xué)和電學(xué)器件領(lǐng)域的應(yīng)用[19, 20]。研究人員可以將不同的材料可以通過堆疊構(gòu)筑新奇的人造異質(zhì)結(jié)構(gòu)。[21-23]因材料表面并無懸掛鍵，獲得的界面往往擁有很高的界面質(zhì)量。這種人造異質(zhì)結(jié)面不僅可以通過將不同的層狀 TMDs 進(jìn)行堆疊獲得，還可以將二維的 TMDs 與其他維度的材料，如零維的量子點[24]、一維的納米線[25-27]或三維的塊體材料進(jìn)行復(fù)合得到[28, 29](圖 1-3)。

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]二維Ⅳ-Ⅵ族半導(dǎo)體的可控合成及其光電性能研究[D]. 周興.華中科技大學(xué) 2017
[2]基于一維氧化銦納米線和二維硫化鉬高性能場效應(yīng)晶體管的研制[D]. 鄒旭明.武漢大學(xué) 2016
[3]有機(jī)薄膜晶體管中電流回滯現(xiàn)象及其起源研究[D]. 瞿敏妮.復(fù)旦大學(xué) 2014



本文編號：3357168