【摘 要】
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具有独特层状结构的二维（2D）过渡金属二卤化物（TMDC）材料二硫化钼（MoS2）近年来引起了业内人士的广泛关注,单层MoS2由于具备1.8 ev的直接带隙而表现出良好的电学特性,这就使得其成为光电子领域很有前途的半导体材料。然而,为了在实际应用中充分利用其独特的电学优点,合成大而均匀的单分子膜MoS2是非常必要的。本论文围绕着MoS2薄层材料以及其FET器件的构建展开工作,主要工作包括大尺寸、高
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具有独特层状结构的二维（2D）过渡金属二卤化物（TMDC）材料二硫化钼（MoS2）近年来引起了业内人士的广泛关注,单层MoS2由于具备1.8 ev的直接带隙而表现出良好的电学特性,这就使得其成为光电子领域很有前途的半导体材料。然而,为了在实际应用中充分利用其独特的电学优点,合成大而均匀的单分子膜MoS2是非常必要的。本论文围绕着MoS2薄层材料以及其FET器件的构建展开工作,主要工作包括大尺寸、高产率MoS2薄层的制备以及界面修饰对器件电学性能的影响。（1）论文通过对MoS2机械剥离技术的改进,加入聚乙烯吡咯烷酮（PVP）修饰层来提高机械剥离的效率。我们明确了PVP的吸附作用使它能够吸附在许多界面上,并在一定程度上减少界面表面张力,提高了基板的表面自由能了,从而成功获得了大尺寸、高产率的MoS2薄层材料。（2）论文采用PVP作为典型无机电介质（二氧化硅）的改性层,制备了基于多层MoS2纳米片的场效应晶体管（FET）。采用PVP作为改性层的器件开/关态电流比提高了五个数量级,场效应迁移率从4.75 cm~2/Vs提高到167.79 cm~2/Vs。结果表明,PVP电介质为高性能MoS2-FET提供了优异的表面性能,也是实现大横向尺寸纳米片的优质衬底材料。（3）论文采用OTS作为典型无机电介质（二氧化硅）的改性层,制备了基于多层MoS2纳米片的场效应晶体管（FET）。采用OTS作为改性层的器件开/关态电流比提高了一个数量级,阈值电压从-29.75V提高到-7.81V。本论文所用剥离技术可有效推动其他二维过渡金属二卤化物薄层材料的制备及其晶体管性能的提升,目前的研究结果也可以有效地将MoS2-FET应用在柔性电子领域。
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