【摘 要】
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近年来,二维材料（2D）因具备独特的物理结构及化学特性引起了人们的广泛关注。二硒化钼（MoSe2）作为一种带隙可调控的二维材料,具有特殊的晶体结构,表现出不同的电学和光学性质,具备作为微电子器件候选材料的潜力。本文采用水热法制备MoSe2,通过工艺参数调控材料的形貌、结构;并将其作为阻变层制备出了低功耗、高开关比、高循环次数的阻变存储器（RRAM）,通过聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的涂覆后进一步提
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近年来,二维材料（2D）因具备独特的物理结构及化学特性引起了人们的广泛关注。二硒化钼（MoSe2）作为一种带隙可调控的二维材料,具有特殊的晶体结构,表现出不同的电学和光学性质,具备作为微电子器件候选材料的潜力。本文采用水热法制备MoSe2,通过工艺参数调控材料的形貌、结构;并将其作为阻变层制备出了低功耗、高开关比、高循环次数的阻变存储器（RRAM）,通过聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的涂覆后进一步提高器件的开关比和耐受性;最后将MoSe2作为光电探测器的光敏层,在不同测试条件下对其光敏特性进行研究。取得以下研究成果:（1）以Na2Mo O4和Se粉为原料,N2H4·H2O和H2O为溶剂,采用水热法成功制备出MoSe2。通过改变N2H4·H2O和H2O比例、反应时间对MoSe2形貌、结构进行调控。最终获得由纳米片层能组装成的花球状结构,其形貌规整,粒径为200 nm左右,最优工艺为水和水合肼比例1:1、反应时间48 h。（2）采用抽滤法将MoSe2分散液制备成阻变层薄膜,以玻璃片为基底分别构筑了Ag/MoSe2/Cu和Ag/MoSe2-PMMA/Cu结构的RRAM,并对其阻变特性进行研究。从Ag/MoSe2/Cu RRAM的电流-电压（I-V）曲线看出器件具有双极阻变现象,操作电压约为0.74 V,其开关比约为1.3×10~2,循环次数约为10~3次,表现出了良好的耐受性。涂覆PMMA后器件的开关比约为2×10~2,循环次数约1.6×10~3次,器件的开关比及耐受性分别提高了近1.5和1.6倍。以聚对苯二甲酸乙二酯（PET）为基底对器件的柔性性能进行了探究,弯折10~3次后,未涂覆PMMA的器件失去阻变特性,而涂覆PMMA的器件依旧保持阻变特性。通过对MoSe2和MoSe2-PMMA器件的I-V曲线拟合分析,其阻变机理都是主要由SCLC机制主导了电荷的运输,形成局域化的导电细丝,并且通过控制限制电流(Icc)和截止电压(Vstop)使其都实现了多级存储特性。（3）制备了MoSe2光电探测器原型器件,系统研究了其光电特性。结果表明,在不同激光波长的照射下,MoSe2光电探测器在520 nm激光下表现出了良好的光电性能,在光强为0.5 m W时响应度最高为7.5×10-5 A/W,对应的光探测率为1×10~6 cm·Hz1/2/W,光响应度和光探测率随着激光功率的增加而增大。此外,探测器响应时间较快,上升响应时间为68 ms,下降响应时间为57 ms。
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