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《山西大学》 2020年
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二维材料MoS_2在铟门电极调控下的光电性质研究

石保军  
【摘要】:近年来的研究表明,除了原子在材料中的构成和排列外,维度在决定它们的基础性质上也起着关键的作用。这一点可从过去几年对石墨烯的研究中可以看出,它展现了出了不同于体材料的光、电性质,如:具有高的导电性和导热性。随着石墨烯的快速发展以及制备超薄层方法的日益成熟,引起了人们对二维材料(TM)的广范研究和探索。二维材料具有表面原子利用率高,能带结构易调控,可进行表面化学修饰等特点,因此具有重要的科研价值和广泛的应用前景,其中最具代表性的是过渡金属双硫化物(TMDS)。在本质和技术上,石墨烯的各种应用都是令人感兴趣的,但在化学上是惰性的,只能通过所需分子的功能化来活化,这样又会带来一系列的弊端。相比之下,二维TMDS展示了更广泛的化学用途,这为催化、储能、传感、场效应晶体管以及逻辑电路等电子器件领域的基础和技术研究提供了机会。目前,人们针对二维材料载流子的调控做了大量的工作,而蒸镀金电极是人们实现载流子调控的主要方式之一,但是这种方法制备工艺复杂,成本较高,我们的工作尝试了一种简便的转移铟电极的方法来调控少层MoS_2载流子浓度,并通过电学输运性质和拉曼光谱测量,证明了铟电极与单层MoS_2为欧姆接触,且能够有效调控载流子浓度。我们通过机械剥离法制备了厚度不同的MoS_2样品,并使用原子力显微镜、拉曼光谱和光学显微镜进行了层数和形貌表征。之后通过一种简便的转移电极的方法为1L、2L、3LMoS_2配置了铟电极并验证了铟电极与1LMoS_2样品的接触为欧姆接触。最后我们研究了铟门电极调控下1L、2L、3LMoS_2样品的拉曼光谱变化,结果表明随着电压的增加,1L、2L、3LMoS_2样品的拉曼峰A_(1g)向频率减小的方向分别移动了1cm~(-1)、1cm~(-1)和0.5cm~(-1),而E_(2g)~1的峰位基本保持不变,对比光门控下测量的拉曼光谱,两者变化基本保持一致,说明通过我们这种转移铟电极的方式可以有效实现对1L、2L和3LMoS_2样品载流子浓度的调控。
【学位授予单位】:山西大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2020
【分类号】:O614.612

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