隨著特征尺寸的縮小,新興先進(jìn)材料及其構(gòu)成的器件,在性能、穩(wěn)定性等諸多方面受到界面的影響越來越顯著。當(dāng)界面在材料和器件中占據(jù)主導(dǎo)地位時(shí),界面即是器件。因此,通過直接的原位表征在宏觀和微觀尺度下研究界面特性對(duì)先進(jìn)材料的性質(zhì)和先進(jìn)器件性能的影響至關(guān)重要。本文以界面為核心研究問題,以高分辨拉曼光譜、原子級(jí)分辨率的透射電子顯微鏡等原位表征方法為依托,按照由材料、單一界面到多界面的界面復(fù)雜度依次上升的研究路線,分別對(duì)二維材料界面、二維材料/金屬界面、金屬/介質(zhì)層/金屬界面展開材料界面缺陷對(duì)二維材料的性質(zhì)影響、單一界面對(duì)先進(jìn)器件的性能影響以及多界面對(duì)具有金屬/介質(zhì)層/金屬結(jié)構(gòu)的阻變存儲(chǔ)器的阻變性能影響等研究。本文的主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:1.二維材料界面對(duì)二維材料性質(zhì)影響的原位研究,特以二硫化鎢為例。缺陷通過改變二硫化鎢（WS₂）的能帶結(jié)構(gòu),繼而影響材料的光致發(fā)光（PL）特性。單層六邊形WS₂的PL圖譜中存在強(qiáng)度分布不均勻的現(xiàn)象。利用低倍透射電子顯微技術(shù)（TEM）和掃描透射電子顯微技術(shù)（STEM）實(shí)現(xiàn)在原子尺度下原位表征二硫化鎢界面,并結(jié)合對(duì)STEM圖中原... 

【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：153 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

(a)Er摻雜的MoS2能級(jí)示意圖,Er3+能級(jí)的引入改變了能量躍遷過程[19]。(b)2H相、3R相以及三種Nb摻雜濃度的MoS2的室溫PL譜[20]。(c)h-BN缺陷的PL上轉(zhuǎn)換譜[22]。(d)鏡像晶界和扭曲晶界二硫化鉬的PL譜[23]

同一種界面在不同先進(jìn)器件中卻起著截然相反的作用,促進(jìn)了學(xué)者們對(duì)二維材料/金屬的界面結(jié)構(gòu)與特性關(guān)系的研究。如圖1.4所示。不同于金屬與傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料的接觸是三維材料與三維材料之間的接觸,金屬與二維材料的接觸主要存在邊緣接觸和頂接觸兩種接觸類型。如圖1.5所示,以金屬與半導(dǎo)體的頂接觸模式為例,接觸模式可分為金屬與塊材半導(dǎo)體頂接觸、金屬與二維材料的范德華接觸以及金屬與二維材料的化學(xué)反應(yīng)接觸三種類型。在三種接觸模式中,尤以通過范德華力連接形成的二維材料/金屬界面具有最大的界面勢(shì)壘。因此,了解二維材料先進(jìn)器件中二維材料/金屬界面的性質(zhì)尤為重要[40]。

如圖1.5所示,以金屬與半導(dǎo)體的頂接觸模式為例,接觸模式可分為金屬與塊材半導(dǎo)體頂接觸、金屬與二維材料的范德華接觸以及金屬與二維材料的化學(xué)反應(yīng)接觸三種類型。在三種接觸模式中,尤以通過范德華力連接形成的二維材料/金屬界面具有最大的界面勢(shì)壘。因此,了解二維材料先進(jìn)器件中二維材料/金屬界面的性質(zhì)尤為重要[40]。1.3.2 二維材料/金屬接觸界面研究現(xiàn)狀

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]拉曼光譜在石墨烯結(jié)構(gòu)表征中的應(yīng)用[J]. 吳娟霞,徐華,張錦.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)

碩士論文
[1]柔性基底石墨烯基復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的制備及CIAS刮刀涂布法試制[D]. 朱鵬福.遼寧科技大學(xué) 2015



本文編號(hào)：2936244