收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

二维过渡金属硫化物异质结构的气敏与光电性能研究

牛越  
【摘要】:自2004年石墨烯实现机械剥离后,对于与石墨烯结构类似的过渡金属硫化物二维纳米材料的研究也如火如荼的开展起来。而且二维纳米材料的研究重心也从开始时的材料基本性能研究逐渐转移到将二维纳米材料与其他先进材料复合在一起,从而形成异质结构。目前,许多研究者将二维纳米材料异质结构应用于催化、能源等领域,并取得了很多优异的结果,但基于过渡金属硫化物异质结构在传感领域的研究仍相对缺乏。针对上述问题,本文采用不同的方法制备了具有不同结构和形貌的过渡金属硫化物异质结构,并研究了异质结构的气敏传感机理和光电探测机制。设计了一种基于还原氧化石墨烯/二硫化钼复合纤维的气敏传感器。揭示了器件的气体敏感机制并检测了两种单独组分及其复合纤维对NO_2、NH_3、湿度以及有机气体的气敏响应,以及不同石墨烯与二硫化钼配比对复合纤维气敏性能的影响。最后探究了光照对复合纤维气敏性能的增益效果。发现石墨烯与二硫化钼的协同作用使复合纤维具有良好的气敏响应,对NO_2的响应率达到75%,对NH_3的响应率达到200%。首次提出了一种简单快捷的方法制备石墨烯/二硫化钼量子点复合结构,揭示了器件的气体敏感机制并对比了两种单独组分量子点与复合物的荧光性能和其对NO_2和NH_3等气体的气体敏性能,以及不同石墨烯量子点与二硫化钼量子点的配比对复合物气敏性能的影响。最后测试了复合物的光热性能,确定了光照对量子点气敏性能的增益机理。由所得的实验结果,计算得到量子点复合物对NO_2和NH_3的理论气体检测限为41.4 ppb和35.5 ppb,这一性能是石墨烯量子点和二硫化钼量子点协同作用的结果。采用机械剥离法得到二硫化钼纳米片层,并采用干法转移法在LSMO表面制备异质结构。通过研究不同过渡金属硫化物的光学性能随层数的变化规律,获得了二硫化钼反射率与其层数的对应关系。采用碳纤维作为探针检测了器件的光电性能。所得的异质结构具有良好的整流特性,整流率高达10~3。光照条件下,器件展现出明显的光生伏特效应,开路电压达到0.4V。采用机械剥离法得到三硫化钛纳米片层,并采用干法转移法在p型硅表面转移三硫化钛,从而获得异质结构。研究了器件在非偏振光下的光电探测特性,并依据其光电性能,构建了基于异质结构的单像素相机。最后,测试了器件的偏振光敏性能,获得了器件的各向异性的响应率和探测率等偏振光敏性能。所得的异质结具有很宽频率的光电响应(405 nm至1050 nm),光响应率达到35mA/W。且该异质结构具有独特的偏振光敏感特性,沿三硫化钛b轴与a轴的极化率达到350%,其短路电流各向异性率达到0.64。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前17条
1 裴正莉;厂级领导班子的异质结构[J];中国兵工;1995年11期
2 张立纲;超晶格异质结构中的输运性质[J];物理学进展;1988年03期
3 汤寅生,江德生;异质结NIPI结构的光调制反射光谱[J];半导体学报;1988年02期
4 彭建良,王广厚;分子束外延生长多层异质结构的离子沟道研究[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1988年02期
5 郑有炓,张荣,胡立群,钟培新,莫水元,李学宁,顾红;Si/Ge异质结构的生长与特性[J];固体电子学研究与进展;1989年04期
6 周海平,郑厚植,杨富华,曾一平,苏爱民;GaAs/P型Al_xGa_(1-x)As异质结界面二维空穴的量子输运特性[J];半导体学报;1989年02期
7 丁永庆;;MOCVD生长HgCdTe/CdTe/GaAs多层异质结构材料工艺和特性研究通过鉴定[J];上海金属.有色分册;1989年02期
8 张瑞华;;高可靠平面型GaInAs/InP异质结构雪崩光电二极管[J];半导体情报;1989年01期
9 郝晋伟;舒龙勇;齐庆新;霍中刚;杨伟东;;钻孔密封段异质结构变形损伤及影响因素分析[J];煤矿安全;2019年06期
10 郑宜钧;硅基异质结构的研究[J];电子科技导报;1996年09期
11 丁国庆;半导体长波长异质结构材料光压谱测试探讨[J];光通信研究;1994年Z1期
12 刘强;王晓珊;王加亮;黄晓;;基于液相法二维异质结的空间结构可控制备(英文)[J];物理化学学报;2019年10期
13 周凡琪;闵宇霖;;GNR-TiO_2/g-C_3N_4异质结构的制备及其性能研究[J];上海电力学院学报;2016年04期
14 詹光明;浅谈乡镇企业领导班子“异质结构”[J];中国企业家;1994年04期
15 祝传刚;表面S钝化技术与金属/GaAs界面异质结构[J];青岛大学学报(自然科学版);2001年03期
16 张正仁;隆正文;袁玉群;;含负折射率材料的异质结构光子晶体的光学传输特性[J];发光学报;2010年03期
17 张钦库;姚秉华;鲁盼;庞波;熊敏;;In_2TiO_5/In_2O_3异质结构的制备及光催化性能[J];高等学校化学学报;2015年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 党文辉;李辉;王璞;彭海琳;刘忠范;;拓扑绝缘体和石墨烯纳米异质结构的合成与物性研究[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年
2 李华;徐伟高;;二维闪烁异质结中的关联性:起源、表征与调控[A];第二十届全国光散射学术会议(CNCLS 20)论文摘要集[C];2019年
3 刘全龙;赵春旺;邢永明;;硅锗异质结构界面失配位错应变场分析[A];第十三届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2012年
4 谢欢欢;夏凯伦;朱振兴;白云祥;张莹莹;魏飞;;一维碳纳米管和二维纳米片异质结构的控制制备[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十六分会:纳米材料合成与组装[C];2016年
5 张闯;闫永丽;赵永生;姚建年;;一维有机异质结构的制备和发光性质调控[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
6 邓立儿;王永生;徐征;王东栋;张春秀;韩笑;;宽频带一维三元光子晶体异质结构全方向反射镜[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年
7 张宇;王蕾;张薇;宋溪明;;四氯化四-β-(N-甲基咪唑-N-乙氧基)酞菁锌/TiO_2异质结构薄膜光生电荷行为研究[A];第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议学术论文集[C];2012年
8 薛飞;孟子晖;齐丰莲;王丰彦;薛敏;;二维胶体晶体异质结构[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第33分会:纳米材料合成与组装[C];2014年
9 钟明亚;王爽;单桂晔;王国瑞;刘益春;;超声法制备ZnO/Au纳米异质结构及其光学性质的研究[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年
10 王学文;;载流子调控异质结构光催化制氢材料研究[A];第八届中国功能材料及其应用学术会议摘要[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高安远;纳米尺度范德华异质结的电学与光电子学特性研究[D];南京大学;2019年
2 张玲珑;有机/无机异质结光电子性能研究[D];南京大学;2019年
3 杜倩倩;氧化锌微纳米线及异质结材料与光电器件[D];南京大学;2019年
4 郑建华;3D分级钴基异质结的构筑及其可见光催化降解污染物机制研究[D];辽宁大学;2019年
5 牛越;二维过渡金属硫化物异质结构的气敏与光电性能研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
6 秦敬凯;ReS_2二维材料及其异质结构的制备与光电特性研究[D];哈尔滨工业大学;2019年
7 赵猛;氧化物异质结电阻变换及其磁性调控研究[D];武汉大学;2016年
8 王鑫鑫;石墨烯基异质结电子结构及铋烯的结构生长研究[D];南京大学;2019年
9 赵宜鹏;二维过渡金属硫族化合物的表/界面及其范德华异质结光电性质的键弛豫理论研究[D];湖南师范大学;2018年
10 Amina Zafar;二维过渡金属硫化合物的合成及光学表征[D];东南大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 云久;溴氧化铋的复合改性及光催化性能研究[D];辽宁大学;2019年
2 司珂瑜;二维过渡金属硫族化合物MoS_2和WSe_2的光电特性研究[D];西北大学;2019年
3 雷智程;二硫化钼异质结光电探测器制备与性能研究[D];电子科技大学;2019年
4 廖成威;单轴应变对黑磷/二硫化钼异质结电子学性质的调控研究[D];湖南师范大学;2019年
5 边鸿英;蓝磷烯—二硫化钼异质结电子结构性质的第一性原理研究[D];新疆大学;2019年
6 李莉莉;电场调控LaXO_3(X=Fe,Al)/SrTiO_3、BaTiO_3/SrTiO_3异质结构中磁性及电子结构的理论研究[D];河南大学;2019年
7 杨真;三维微纳结构异质结可见光催化剂的制备及催化性能研究[D];辽宁大学;2019年
8 徐铖;硒化钼二维材料相关异质结的制备及光学性能研究[D];苏州科技大学;2019年
9 何文浩;蓝磷基二维类石墨烯异质结构的能隙调控研究[D];长安大学;2019年
10 赵孟莉;上转换/半导体纳米异质结构的化学合成及应用研究[D];合肥工业大学;2019年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 见习记者 辛雨;微米尺度异质结构超滑特性首获展示[N];中国科学报;2018年
2 本报记者 杨昊;享受探索的乐趣[N];人民日报;2019年
3 高宏适;多相钢异质结构特性的控制原理[N];世界金属导报;2016年
4 全荣;利用超微细异质结构组织开发高强度、高延性和高韧性钢板[N];世界金属导报;2013年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978