發(fā)布時間：2024-06-07 04:44

　　小型化、高性能、智能化是下一代半導體光電器件的重要發(fā)展方向。以二維WSe2為代表的雙極性材料,具有原子級厚度、合適帶隙、高載流子遷移率和光吸收性能。WSe2獨特的雙極性特征使得外電場可有效調(diào)控載流子類型和濃度,在構(gòu)筑新原理光電器件方面具有重要的發(fā)展?jié)摿�。本論文立足二維WSe2材料,控制合成了高質(zhì)量的二維WSe2,闡明了化學氣相沉積制備WSe2的生長機制;揭示了壓電勢對WSe2/ZnO范德華異質(zhì)結(jié)界面載流子行為的調(diào)控規(guī)律,構(gòu)筑了壓電場增強的WSe2/ZnO范德華異質(zhì)結(jié)光電器件。闡明了金屬功函數(shù)對金屬/WSe2范德華界面載流子傳輸行為的調(diào)控機制,設計構(gòu)建了新型二維WSe2面內(nèi)同質(zhì)結(jié),實現(xiàn)了柵電場對同質(zhì)結(jié)界面載流子行為的調(diào)控,最終構(gòu)筑了光電響應多態(tài)可調(diào)的新型光電邏輯器件。采用化學氣相沉積法制備了單層及少層二維WSe2,得到了單層及少層二維WSe2的生長工藝,揭示了鹵素鹽輔助生長二維WSe2的反應機理;系統(tǒng)分析了生長過程中影響WSe2結(jié)晶穩(wěn)定性的主要因素是載氣中氫氣的含量、影響WSe2層數(shù)的關(guān)鍵因素是生長溫度和生長時間;探索了高溫機械剝離及金輔助機械剝離方法制備多層WSe2及構(gòu)筑范德華結(jié)的工藝...

【文章頁數(shù)】：155 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 緒論
    2.1 二維納米材料概述
    2.2 二維WSe₂簡介
        2.2.1 二維WSe₂的結(jié)構(gòu)
        2.2.2 二維WSe₂的制備方法
        2.2.3 二維WSe₂的表征方法
    2.3 二維WSe₂范德華結(jié)構(gòu)設計及構(gòu)筑
        2.3.1 二維WSe₂范德華結(jié)構(gòu)的設計
        2.3.2 二維WSe₂范德華結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑方法
    2.4 二維WSe₂范德華結(jié)構(gòu)界面光電性能調(diào)控
    2.5 研究目的及內(nèi)容
3 二維WSe₂及其范德華結(jié)構(gòu)的制備
    3.1 化學氣相沉積法制備二維WSe2

        3.1.1 實驗材料
        3.1.2 鹵素鹽輔助CVD生長二維WSe₂形核與形貌調(diào)控
        3.1.3 CVD生長二維WSe₂的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性調(diào)控
        3.1.4 CVD生長二維WSe₂的層數(shù)調(diào)控
    3.2 微機械剝離法制備二維WSe₂

        3.2.1 高溫輔助剝離制備二維WSe₂

        3.2.2 金輔助剝離制備二維WSe₂

    3.3 二維WSe₂范德華結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑
        3.3.1 濕法轉(zhuǎn)移構(gòu)筑二維WSe₂范德華結(jié)構(gòu)
        3.3.2 干法轉(zhuǎn)移構(gòu)筑二維WSe₂范德華結(jié)構(gòu)
    3.4 本章小結(jié)
4 WSe₂/ZnO范德華異質(zhì)結(jié)界面載流子調(diào)控及光電器件構(gòu)筑
    4.1 WSe₂/ZnO范德華異質(zhì)結(jié)設計及表征
    4.2 壓電場對WSe₂/ZnO范德華異質(zhì)結(jié)界面載流子行為的調(diào)控
    4.3 WSe₂/ZnO范德華異質(zhì)結(jié)光電器件性能研究
    4.4 壓電場對WSe₂/ZnO異質(zhì)結(jié)光電器件性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 金屬/二維WSe₂范德華異質(zhì)結(jié)界面載流子行為調(diào)控
    5.1 金屬/二維WSe₂范德華異質(zhì)結(jié)的設計
    5.2 金屬接觸對金屬/二維WSe₂界面載流子輸運行為的調(diào)控
    5.3 金屬接觸對金屬/WSe₂光電器件性能的影響
    5.4 本章小結(jié)
6 二維WSe₂同質(zhì)結(jié)界面載流子行為調(diào)控及光電器件構(gòu)筑
    6.1 二維WSe₂同質(zhì)結(jié)的設計
    6.2 二維WSe₂光電二極管的光伏性能
    6.3 柵電場對二維WSe₂同質(zhì)結(jié)界面載流子行為的影響
    6.4 柵電場對二維WSe₂光電二極管光電性能的調(diào)控
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻
作者簡歷及在學研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3990797

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