基于界面工程實(shí)現(xiàn)InSe和BP穩(wěn)定性及光電性能調(diào)控的研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-12 22:11
近年來,二維半導(dǎo)體材料因其獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)等優(yōu)異性能一直受到研究者的青睞,基于二維半導(dǎo)體的應(yīng)用研究也獲得了蓬勃發(fā)展,它是最有可能代替硅基材料的新一代半導(dǎo)體材料,在存儲(chǔ)器、光電探測器、生物傳感器等諸多領(lǐng)域都潛藏著巨大潛力。二維半導(dǎo)體材料在面對(duì)機(jī)遇的同時(shí),也面臨著挑戰(zhàn),如金屬/半導(dǎo)體較大的接觸電阻、光電器件難以同時(shí)獲得高響應(yīng)度和快速響應(yīng)時(shí)間、難以保證長期穩(wěn)定高效的工作等問題。其中,作為環(huán)境中不穩(wěn)定材料的代表---硒化銦（In Se）和黑磷（BP）,盡管具有窄帶隙、高遷移率、快速光響應(yīng)時(shí)間等性能而有望代替石墨烯,但嚴(yán)重的環(huán)境降解問題極大地制約著它們的實(shí)際應(yīng)用。因此,深入認(rèn)識(shí)In Se和BP的降解過程,探索出既可以增強(qiáng)其穩(wěn)定性又可以改善其電學(xué)和光電性能的方法對(duì)實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用具有重要意義。本論文圍繞In Se和BP兩種半導(dǎo)體材料展開,探討了以上幾個(gè)問題,主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下。1.基于界面工程的異質(zhì)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)InSe熱穩(wěn)定性能的調(diào)控。首先,通過連續(xù)熱退火的方法研究了In Se在空氣中的熱穩(wěn)定性能,將其熱氧化過程分解為三個(gè)階段:低溫下（<200℃）,氧吸附在In Se表面并對(duì)其進(jìn)行了p型摻雜;中溫...
【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：81 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
（a）γ-InSe單層和多層原子結(jié)構(gòu)
第一章緒論3225cm-1的非極性A1振動(dòng)模式頻率的降低是因?yàn)閷娱g作用力變小時(shí)，In-In鍵能的降低比Se-In鍵能的增強(qiáng)幅度更大[13]，拉曼光譜與InSe層數(shù)的依賴關(guān)系呈現(xiàn)在圖（b）中。（a）（b）（c）圖1-2[13]（a）InSe原子振動(dòng)模式；（b）不同厚度InSe的拉曼光譜；（c）局部放大圖相應(yīng)地，熒光光譜隨厚度也呈現(xiàn)出明顯變化，如圖1-3所示，熒光強(qiáng)度隨著厚度的減小大大降低，主要?dú)w因于量子限域效應(yīng)引起的直接到間接帶隙的躍遷[9]。塊狀I(lǐng)nSe的價(jià)帶頂和導(dǎo)帶底都處于Γ處，躍遷能量最低，稱為直接躍遷；而當(dāng)InSe變薄時(shí)，導(dǎo)帶的局部最小值稍高一些，處于M點(diǎn)，而對(duì)應(yīng)的�！鶰躍遷的能量高很多，從而導(dǎo)致了間接躍遷[14]。當(dāng)InSe樣品厚度從塊體逐漸減薄到雙層時(shí)熒光峰位從1.3eV增大到2eV，考慮到熒光強(qiáng)度對(duì)環(huán)境條件敏感，易受外部環(huán)境影響。因此，熒光峰位是識(shí)別InSe層數(shù)的簡易方法。圖1-3不同厚度的InSe熒光光譜[9]
第一章緒論3225cm-1的非極性A1振動(dòng)模式頻率的降低是因?yàn)閷娱g作用力變小時(shí)，In-In鍵能的降低比Se-In鍵能的增強(qiáng)幅度更大[13]，拉曼光譜與InSe層數(shù)的依賴關(guān)系呈現(xiàn)在圖（b）中。（a）（b）（c）圖1-2[13]（a）InSe原子振動(dòng)模式；（b）不同厚度InSe的拉曼光譜；（c）局部放大圖相應(yīng)地，熒光光譜隨厚度也呈現(xiàn)出明顯變化，如圖1-3所示，熒光強(qiáng)度隨著厚度的減小大大降低，主要?dú)w因于量子限域效應(yīng)引起的直接到間接帶隙的躍遷[9]。塊狀I(lǐng)nSe的價(jià)帶頂和導(dǎo)帶底都處于Γ處，躍遷能量最低，稱為直接躍遷；而當(dāng)InSe變薄時(shí)，導(dǎo)帶的局部最小值稍高一些，處于M點(diǎn)，而對(duì)應(yīng)的�！鶰躍遷的能量高很多，從而導(dǎo)致了間接躍遷[14]。當(dāng)InSe樣品厚度從塊體逐漸減薄到雙層時(shí)熒光峰位從1.3eV增大到2eV，考慮到熒光強(qiáng)度對(duì)環(huán)境條件敏感，易受外部環(huán)境影響。因此，熒光峰位是識(shí)別InSe層數(shù)的簡易方法。圖1-3不同厚度的InSe熒光光譜[9]
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Recent Progress in the Fabrication, Properties, and Devices of Heterostructures Based on 2D Materials[J]. Yanping Liu,Siyu Zhang,Jun He,Zhiming M.Wang,Zongwen Liu. Nano-Micro Letters. 2019(01)
本文編號(hào)：2913363
【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：81 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
（a）γ-InSe單層和多層原子結(jié)構(gòu)
第一章緒論3225cm-1的非極性A1振動(dòng)模式頻率的降低是因?yàn)閷娱g作用力變小時(shí)，In-In鍵能的降低比Se-In鍵能的增強(qiáng)幅度更大[13]，拉曼光譜與InSe層數(shù)的依賴關(guān)系呈現(xiàn)在圖（b）中。（a）（b）（c）圖1-2[13]（a）InSe原子振動(dòng)模式；（b）不同厚度InSe的拉曼光譜；（c）局部放大圖相應(yīng)地，熒光光譜隨厚度也呈現(xiàn)出明顯變化，如圖1-3所示，熒光強(qiáng)度隨著厚度的減小大大降低，主要?dú)w因于量子限域效應(yīng)引起的直接到間接帶隙的躍遷[9]。塊狀I(lǐng)nSe的價(jià)帶頂和導(dǎo)帶底都處于Γ處，躍遷能量最低，稱為直接躍遷；而當(dāng)InSe變薄時(shí)，導(dǎo)帶的局部最小值稍高一些，處于M點(diǎn)，而對(duì)應(yīng)的�！鶰躍遷的能量高很多，從而導(dǎo)致了間接躍遷[14]。當(dāng)InSe樣品厚度從塊體逐漸減薄到雙層時(shí)熒光峰位從1.3eV增大到2eV，考慮到熒光強(qiáng)度對(duì)環(huán)境條件敏感，易受外部環(huán)境影響。因此，熒光峰位是識(shí)別InSe層數(shù)的簡易方法。圖1-3不同厚度的InSe熒光光譜[9]
第一章緒論3225cm-1的非極性A1振動(dòng)模式頻率的降低是因?yàn)閷娱g作用力變小時(shí)，In-In鍵能的降低比Se-In鍵能的增強(qiáng)幅度更大[13]，拉曼光譜與InSe層數(shù)的依賴關(guān)系呈現(xiàn)在圖（b）中。（a）（b）（c）圖1-2[13]（a）InSe原子振動(dòng)模式；（b）不同厚度InSe的拉曼光譜；（c）局部放大圖相應(yīng)地，熒光光譜隨厚度也呈現(xiàn)出明顯變化，如圖1-3所示，熒光強(qiáng)度隨著厚度的減小大大降低，主要?dú)w因于量子限域效應(yīng)引起的直接到間接帶隙的躍遷[9]。塊狀I(lǐng)nSe的價(jià)帶頂和導(dǎo)帶底都處于Γ處，躍遷能量最低，稱為直接躍遷；而當(dāng)InSe變薄時(shí)，導(dǎo)帶的局部最小值稍高一些，處于M點(diǎn)，而對(duì)應(yīng)的�！鶰躍遷的能量高很多，從而導(dǎo)致了間接躍遷[14]。當(dāng)InSe樣品厚度從塊體逐漸減薄到雙層時(shí)熒光峰位從1.3eV增大到2eV，考慮到熒光強(qiáng)度對(duì)環(huán)境條件敏感，易受外部環(huán)境影響。因此，熒光峰位是識(shí)別InSe層數(shù)的簡易方法。圖1-3不同厚度的InSe熒光光譜[9]
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Recent Progress in the Fabrication, Properties, and Devices of Heterostructures Based on 2D Materials[J]. Yanping Liu,Siyu Zhang,Jun He,Zhiming M.Wang,Zongwen Liu. Nano-Micro Letters. 2019(01)
本文編號(hào)：2913363
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