半導體元件的小型化推動了低維納米材料的迅速發(fā)展,二維納米材料的小尺寸優(yōu)勢引起了科學界與工業(yè)界的廣泛關注。二維MoS2半導體材料因其優(yōu)異的光電性能、穩(wěn)定的結構、制備方法多樣以及柔性透明等特點在新一代光電信息技術領域有著巨大的應用潛力。但二維MoS2制備技術與性能的調控仍面臨著諸多問題與挑戰(zhàn)。本文利用化學氣相沉積法（CVD）優(yōu)化制備了二維MoS2納米材料,系統(tǒng)研究了力、光、電及其耦合效應對二維MoS2性能的調控作用。利用拉曼光譜儀研究了光對二維MoS2拉曼散射及能帶結構的影響;采用原子力顯微鏡（AFM）研究了二維MoS2的表面電勢及垂直方向的電輸運性能;通過構筑柔性器件研究了單層MoS2水平方向的電輸運性能,并探討了力光電耦合效應對電輸運性能的影響規(guī)律和內在機理。論文的主要研究工作包括以下幾個方面:采用CVD法通過優(yōu)化工藝參數(shù)制備了單層、雙層及少層連續(xù)的二維MoS2納米材料。利用光學顯微鏡、拉曼光譜、XRD、AFM及XPS等表征手段對樣品的形貌和結構進行了表征,并探討了 MoS2的生長機理。單層及雙層三角形MoS2最大尺寸達540μm,為單晶結構。利用激發(fā)光的偏振和軌道角動量調控二維MoS... 

【文章來源】：北京科技大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１?（ａ）膠帶剝離法剝離層狀材料；（ｂ）機械剝離制備的單層ＭｏＳ２【２４１??

的報道［２７］。文獻表明通過常用的溶劑即可剝離出單層及多層的ＴＭＤｓ，這一??方法不受空氣和水的影響，有大規(guī)模生產的潛力。該方法制備的二維納米片??可以通過雜化提高其性能。圖２－２為在Ｎ－甲基吡咯烷嗣溶劑分散的ＭｏＳ２，??分散的二維Ｍ０Ｓ２的ＴＥＭ形貌如圖２－２?（ｂ）所示，其橫向尺寸通常在２０?ｎｍ??到１０００?ｎｍ之間。液相剝離的Ｍ〇Ｓ２可以通過旋涂或真空過濾的方法轉移到??目標襯底上，其厚度可以控制在幾納米到幾百納米之間。通過液相溶劑剝離??的方法很容易制備復合材料，即簡單的通過將一種材料添加到另一種材料上??的方法，圖２－２?（ｃ）即為石墨稀與Ｍ０Ｓ２復合薄膜。??另外，Ｚｈｏｕ等［２８１發(fā)現(xiàn)將兩種剝離效果一般的溶液混合到一起可以取得更??好的剝離效果，這種混合的溶劑是多種多樣的。利用低沸點的溶劑混合液（包??括水）以及乙醇懸浮制備少層Ｍ〇Ｓ２等二維材料具有明顯的優(yōu)勢，包括溶劑??沸點較低容易移除、低成本、低毒、合成效率較高及較好的生物相容性等。??為了探索剝離的納米片的化學結構與其懸空的穩(wěn)定性的關系

１??■?ｐｌｉｆｌ?ＩｍＨ??圖２－２?（ａ）?Ｎ－甲基吡咯烷酮溶劑分散的ＭｏＳ２；?（ｂ）層狀ＭｏＳ２低分辨ＴＥＭ形貌；（ｃ）??石墨烯與層狀Ｍ〇Ｓ２的雜化薄膜的ＳＥＭ形貌＾??早在２０１１年，就己有了采用液相剝離的方法制備二維ＴＭＤｓ層狀材料??的報道［２７］。文獻表明通過常用的溶劑即可剝離出單層及多層的ＴＭＤｓ，這一??方法不受空氣和水的影響，有大規(guī)模生產的潛力。該方法制備的二維納米片??可以通過雜化提高其性能。圖２－２為在Ｎ－甲基吡咯烷嗣溶劑分散的ＭｏＳ２，??分散的二維Ｍ０Ｓ２的ＴＥＭ形貌如圖２－２?（ｂ）所示，其橫向尺寸通常在２０?ｎｍ??到１０００?ｎｍ之間。液相剝離的Ｍ〇Ｓ２可以通過旋涂或真空過濾的方法轉移到??目標襯底上，其厚度可以控制在幾納米到幾百納米之間。通過液相溶劑剝離??的方法很容易制備復合材料，即簡單的通過將一種材料添加到另一種材料上??的方法


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