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近年来，二维材料以其优良的特性成为半导体研究领域中的焦点。而作为过渡金属硫化物(TMDCs)中本征双极性材料，单层二硒化钨(WSe2)的厚度为0.7nm，拥有1.65eV的直接带隙宽度，这使其在低功耗、高性能数字逻辑方面有广泛的应用前景。为了满足大规模应用的需求，如何实现大面积且高质量二硒化钨的可控合成，成为了现今二硒化钨领域的研究热点。本文围绕单层二硒化钨薄膜的可控生长、材料特性以及电学特性方面进行了详细探究。
研究内容包括以下几个方面：
(1)从材料生长的角度出发，采用化学气相输运(CVT)和化学气相沉积(CVD)两种不用的方法来合成二硒化钨薄膜，探究不同参数如温度、质量和载气等对二硒化钨薄膜合成的调控作用，确定了合适的生长参数，其中化学气相沉积法生长的单层二硒化钨薄膜尺寸最大达到140μm。
(2)通过光学显微镜、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)以及光致发光谱(PL)对生长出来的二硒化钨薄膜进行材料表征，表明通过两种不同方法均能够成功制备出单层二硒化钨薄膜，其中通过化学气相沉积法制备的二硒化钨薄膜具有更好的质量以及更大的尺寸。
(3)将基于化学气相沉积法生长的单层二硒化钨薄膜转移到高κ栅介质衬底上，利用匀胶、电子束曝光(EBL)、电子束蒸发(EBE)、反应离子刻蚀(RIE)和去胶剥离(lift-off)等微纳工艺手段制备出背栅场效应晶体管，并对其在使用铂(Pt)、钛(Ti)以及金(Au)作为源漏接触下的电学性能进行表征，结果表明金作源漏接触的背栅器件性能更加优异，且迁移率达到4.16cm2/V·s。说明在基于本文所制备的单层二硒化钨背栅场效应晶体管中，金作为源漏接触具有明显的优势。
研究内容包括以下几个方面：
(1)从材料生长的角度出发，采用化学气相输运(CVT)和化学气相沉积(CVD)两种不用的方法来合成二硒化钨薄膜，探究不同参数如温度、质量和载气等对二硒化钨薄膜合成的调控作用，确定了合适的生长参数，其中化学气相沉积法生长的单层二硒化钨薄膜尺寸最大达到140μm。
(2)通过光学显微镜、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)以及光致发光谱(PL)对生长出来的二硒化钨薄膜进行材料表征，表明通过两种不同方法均能够成功制备出单层二硒化钨薄膜，其中通过化学气相沉积法制备的二硒化钨薄膜具有更好的质量以及更大的尺寸。
(3)将基于化学气相沉积法生长的单层二硒化钨薄膜转移到高κ栅介质衬底上，利用匀胶、电子束曝光(EBL)、电子束蒸发(EBE)、反应离子刻蚀(RIE)和去胶剥离(lift-off)等微纳工艺手段制备出背栅场效应晶体管，并对其在使用铂(Pt)、钛(Ti)以及金(Au)作为源漏接触下的电学性能进行表征，结果表明金作源漏接触的背栅器件性能更加优异，且迁移率达到4.16cm2/V·s。说明在基于本文所制备的单层二硒化钨背栅场效应晶体管中，金作为源漏接触具有明显的优势。