本文關鍵詞：類石墨烯二硫化鉬納米復合材料的制備及其光電器件研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,類石墨烯二硫化鉬納米材料隨著石墨烯材料的研究熱潮的興起,也迅速引起了物理、化學、電子、材料等眾多領域的專家學者們廣泛地關注,一時間成為二維層狀材料的典型代表。作為二維過渡金屬硫化物(TMDs)中最具有代表性的材料,類石墨烯二硫化鉬擁有著獨特的微觀結構和理、化性質(zhì),并擁有可調(diào)控的能帶隙,使得其在彌補了石墨烯的零帶隙缺點的同時,卻仍然能具備石墨烯的很多優(yōu)點,因此,類石墨烯二硫化鉬材料在光電存儲、發(fā)光二極管、場效應管以及傳感器等光電器件的領域中,均擁有廣闊的應用前景。然而,這也對類石墨烯二硫化鉬納米材料的制備、應用領域提出了更高的要求,使得單一功能的類石墨烯二硫化鉬已經(jīng)無法滿足于現(xiàn)今的需求,因此探究類石墨烯二硫化鉬的納米復合材料的制備及其在光電器件領域的應用尤為重要。在此基礎上,本文以類石墨烯二硫化鉬為研究對象,對其液相制備方法進行了一些可控性制備,意在提高單層或者薄層類石墨烯二硫化鉬的產(chǎn)率。在制備類石墨烯二硫化鉬的納米復合材料的基礎之上,著重研究了類石墨烯二硫化鉬納米復合材料在電存儲及有機發(fā)光二極管等光電器件上的應用,并優(yōu)化和提高相應的光電存儲器件、發(fā)光器件的結構和器件的光電性能。本論文主要包括以下三個方面:第一,本文主要采取了兩種不同的方法去制備類石墨烯二硫化鉬納米片,即是直接液相超聲法以及鋰離子插層法。通過表征所制備出的類石墨烯二硫化鉬納米片的結構與形貌、尺寸、吸光強度等情況驗證剝離方法的有效性。同時也探究了成功將類石墨烯二硫化鉬納米片從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑的有效的方法,并且也對轉(zhuǎn)移到乙醇溶劑中的類石墨烯二硫化鉬納米片進行了表征測試,發(fā)現(xiàn)其不但成功轉(zhuǎn)移,而且也對類石墨烯二硫化鉬納米片進行了進一步的純化,使得納米片趨于均勻。最后成功制備出出薄層甚至是單層的類石墨烯二硫化鉬納米片,同時通過溶劑轉(zhuǎn)移法,可以讓類石墨烯二硫化鉬納米片具有更好的穩(wěn)定性以及與其他溶液反應的適應性。第二,本文研究了在不同的溶劑狀態(tài)下,類石墨烯二硫化鉬與富勒烯材料的液相復合的可行性,同時對材料進行了表征。并且使用制備的材料作為存儲器件的活性層,通過旋涂、蒸鍍的方法,成功制備出了基于類石墨烯二硫化鉬-富勒烯納米復合材料的Flash非易失性電存儲器件。器件表現(xiàn)出良好的存儲特性,其閾值電壓為2.2 V,并且開關比約為104,其ON態(tài)與OFF態(tài)的持續(xù)時間達到了104秒之長,且器件可以進行超過20多次的讀寫擦(WERE)循環(huán)。最后通過擬合不同導電狀態(tài)下的電流曲線,確定了對應的導電傳輸模型,并且根據(jù)器件表面活性層的表征,確立了存儲器件的存儲機理,并進行了闡述說明。第三,本文通過先旋涂再蒸鍍的方式,制備了基于摻雜金納米粒子不同含量的類石墨烯二硫化鉬溶液作為空穴傳輸層的發(fā)光器件。并發(fā)現(xiàn)擁有金納米粒子的器件,能夠表現(xiàn)出更好的亮度和流明效率,說明摻入金納米粒子之后,確實能夠給器件帶來發(fā)光效率方面的改善。但同時,隨著金納米粒子含量的增大,其器件性能則出現(xiàn)衰減、陡降的現(xiàn)象,究其原因應是隨著金納米粒子的摻雜濃度的增加,其還會造成發(fā)光激子的淬滅現(xiàn)象的發(fā)生。之后,通過測量各個類型器件的啟亮電壓、電流效率、發(fā)光亮度、電流密度等性能參數(shù),繪制出了各個器件的參數(shù)關系曲線圖,并進行了性能上的對比,從而得出了綜合性能最好的器件,最后,給出了相應的機理解釋。
【關鍵詞】：類石墨烯二硫化鉬 類石墨烯二硫化鉬-富勒烯納米復合物 類石墨烯二硫化鉬-金納米復合物 存儲器件 發(fā)光器件
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ136.12;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 引言10-11
• 1.2 類石墨烯二硫化鉬材料的制備方法11-14
• 1.2.1 微機械剝離法12-13
• 1.2.2 電化學法13
• 1.2.3 液相超聲法13-14
• 1.2.4 鋰離子插層法14
• 1.3 類石墨烯二硫化鉬納米材料的表征方法14-18
• 1.3.1 原子力顯微鏡14-15
• 1.3.2 透射電子顯微鏡15-16
• 1.3.3 拉曼散射光譜16-17
• 1.3.4 光學顯微鏡17-18
• 1.4 類石墨烯二硫化鉬納米材料的器件應用18-20
• 1.4.1 有機電雙穩(wěn)態(tài)存儲器件18-19
• 1.4.2 電致發(fā)光器件19-20
• 1.5 本論文的研究思路20-22
• 第二章 類石墨烯二硫化鉬納米材料的液相制備及表征22-33
• 2.1 概述22-23
• 2.2 實驗部分23-25
• 2.2.1 主要實驗藥品與試劑23
• 2.2.2 主要實驗儀器23-24
• 2.2.3 液相超聲剝離法24
• 2.2.4 鋰離子插層剝離法24-25
• 2.2.5 類石墨烯二硫化鉬納米片的表征25
• 2.3 結果與討論25-32
• 2.3.1 NMP溶劑中的類石墨烯二硫化鉬25-27
• 2.3.2 乙醇溶劑中的類石墨烯二硫化鉬27-28
• 2.3.3 水溶劑中的類石墨烯二硫化鉬28-30
• 2.3.4 異丙醇溶劑中的類石墨烯二硫化鉬30-32
• 2.4 本章小結32-33
• 第三章 類石墨烯二硫化鉬-富勒烯納米復合材料的制備及存儲器件的研究33-50
• 3.1 概述33-34
• 3.2 實驗部分34-37
• 3.2.1 主要實驗藥品與試劑34-35
• 3.2.2 主要實驗儀器35
• 3.2.3 類石墨烯二硫化鉬-富勒烯納米復合材料的制備35-36
• 3.2.4 電存儲器件的制備36-37
• 3.2.5 電存儲器件性能的測試37
• 3.3 結果與討論37-48
• 3.3.1 類石墨烯二硫化鉬-富勒烯納米復合物的表征37-41
• 3.3.2 類石墨烯二硫化鉬-富勒烯納米復合物的器件性能表征41-43
• 3.3.3 類石墨烯二硫化鉬-富勒烯納米復合物存儲器件的機理研究43-48
• 3.4 本章小結48-50
• 第四章 類石墨烯二硫化鉬-金納米復合材料的光電器件的研究50-64
• 4.1 概述50-51
• 4.2 實驗部分51-54
• 4.2.1 主要實驗藥品與試劑51
• 4.2.2 主要實驗儀器51-52
• 4.2.3 有機發(fā)光器件的制備52-53
• 4.2.4 有機發(fā)光器件性能的測試53-54
• 4.3 結果與討論54-62
• 4.3.1 基于類石墨烯二硫化鉬-金納米復合材料的發(fā)光器件濃度研究54-58
• 4.3.2 基于類石墨烯二硫化鉬-金納米復合材料的發(fā)光器件厚度研究58-60
• 4.3.3 基于類石墨烯二硫化鉬-金納米復合材料的發(fā)光器件退火時長研究60-62
• 4.4 本章小結62-64
• 第五章 總結與展望64-66
• 參考文獻66-71
• 附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文71-72
• 附錄2 攻讀碩士學位期間申請的專利72-73
• 致謝73

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