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二维(2D)过渡金属硫族化合物(TMDCs)及黒磷(BP)半导体材料,以及由其制备的器件特性是当前半导体研究领域的热门课题。由于其卓越的物理和化学性质,使得二维材料在不同领域内都有着广泛的应用,例如光电子器件、化学传感器、杂化材料等。本论文以探索过渡金属硫族化合物和黑磷场效应晶体管的各种物理参数及输运特性为目的,利用干法转移技术成功制备出了多种2D TMDCs和BP的场效应晶体管(FET)及其异质结。系统分析了影响器件性能的不同因素,主要工作可以概括为以下几个部分:(1)详细描述了2D材料和器件的制备方法,比较了干法转移和湿法转移技术的优缺点;探索了在通过干法转移技术制备器件的过程中,不同材料转移所需要的不同条件,以达到最小损伤材料的转移。比较了利用EBL制备电极、利用石墨制备电极、贴金膜制备电极三种制备器件电极方法的优缺点,得出通过直接贴金膜的方式,可最大程度地减少电极制备过程(例如EBL),避免电极制备过程对材料的污染;(2)系统地测量和分析了不同种类的2D TMDCs-FET和BP-FET的电学输运特性与各因素之间的关系。具体研究了材料厚度对材料能带的调节作用,温度对器件输运特性的影响,空气中的水氧吸附作用与材料导电类型之间的关系,以及光照对二维材料的影响;(3)以肖特基结电流方程为基础,构建函数Fα(V)。通过对函数Fα(V)进行电压求导得到接触电阻,势垒高度;电流求导得到串联电阻、理想因子。利用该方法对由干法制备而成的MoS2/BP异质pn结进行了具体分析,并对电压求导和电流求导两种方法的优劣势进行了讨论。本文通过干法转移制备了不同种类的2D-FET以及MoS2/BP异质结器件,系统地研究了不同因素对器件性能的影响,实验中所得到的结论将为制备高性能、高稳定性的2D-FET和异质结器件提供指导,从而推动二维材料器件的应用。