大面积高质量过渡金属硫属化物的CVD可控制备及其表征

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ZXCVB1230ZXCVB
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为二维材料大家族里重要的成员之一,过渡金属硫属化物(TMDCs)由于非凡的电子和光学特性,吸引了研究者的兴趣,二维TMDCs凭借其单层直接带隙、量子自旋效应、原子级厚度和可柔展性等诸多优势,展现出巨大的应用前景,在众多TMDCs制备方法中,化学气相沉积(CVD)已经被广泛证明可以通过使用不同的前驱体来合成高质量大面积TMDCs及其异质结。目前,对前驱体进行高精度、高稳定性的定量控制仍然存在挑战性,而且制备大面积图案化TMDCs的过程很复杂并且缺乏深入的研究。本文通过使用低成本的商业化喷墨打印机,实现了对喷墨打印前驱体皮克(10-12 g)数量级的控制,并且通过精确调整打印参数和生长参数,实现了厘米级别尺寸的图案化TMDCs薄膜的制备,并且具有良好的厚度可控性,此外通过这种制备方法可以在钠钙玻璃上30秒内快速合成毫米尺寸的单晶单层TMDCs,所制备的单层Mo S2和Mo Se2表现出优异的电子性能,载流子迁移率分别高达21和54 cm~2V-1s-1。此研究为高质量大面积的TMDCs原位超快、图案化生长开创了一种简单而稳定的方式,并且具有可观的工业化前景,而且这种超快生长的方法稍微调整参数可以用于其他二维材料的合成。本文具体研究内容如下:首先,选取水溶性钼酸铵(钨酸铵)粉末作为前驱体配制成前驱体水溶液,由于喷墨打印墨水的Z值在15左右,因此在前驱体水溶液中加入丙二醇增加粘度系数并加入曲拉通降低表面张力,从而使溶液Z值从40降低至20以此满足打印要求,调控打印参数,使水溶性前驱体墨水精确可控地打印在衬底上,通过理论估算与参数对比,打印参数设置为分辨率(DPI)为1440*720或1440*1440,前驱体墨水浓度为0.1 mg/m L,,此参数为最佳打印参数;其次,在CVD生长过程中,选取300 nm Si O2和钠钙玻璃为衬底,第一通过调控生长参数,生长温度为750℃,Ar为5 sccm,生长时间为5 min,在Si O2衬底上实现了厘米尺寸的图案化TMDCs薄膜生长制备,第二由于钠钙玻璃高温熔融下的各项同性和均匀性,并且能有效降低成核中心,生长温度为1050℃,生长时间为30秒,在钠钙玻璃上实现了毫米尺寸的单晶单层TMDCs的制备,生长速率可达36.4μm/s;随后,通过光学显微镜(OM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)、光致发光光谱(PL)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征手段,对制备的样品进行表征,证明了制备的大面积TMDCs的样品具有高质量属性;最后通过标准光刻工艺制备了TMDCs基场效应晶体管(FET),通过转移特性和输出特性的测试,表明所制备的单层Mo S2和Mo Se2具有优异的电子性能,载流子迁移率分别高达21 cm~2V-1s-1和54 cm~2V-1s-1,此外制备了Mo Se2和Mo Se2-Graphene光电器件,通过测试发现器件具有良好的光响应性能,为TMDCs的器件应用奠定基础。
其他文献
目的:年龄相关性黄斑变性(Age-related macular degeneration,AMD)是一个多因素导致的性神经退行性疾病,是中老年人不可逆性失明的重要原因,其发病机制尚未完全明确,而早期防治更是其中的关键和难点。流行病学研究表明,饮食与代谢可能是与AMD的发生有关。近年来有报道称高热量饮食可能通过肠道菌群作用促进小鼠发生AMD样改变。但目前这些研究都局限于无黄斑结构的啮齿类动物,缺乏
随着经济全球化愈演愈烈,市场经济进入了高速发展阶段。在激烈的市场活动中,企业面临的经营压力和风险与日俱增。为规避金融危机带来的风险,企业应积极寻找符合自身发展的战略部署,审时度势,加大产业结构的改革和升级,着重注意财务会计方面的管理工作,探寻与企业会计管理相匹配的价值链管理理念,尽可能建立高效益、高效率的会计管理系统,不断提升核心竞争力和综合实力。因此,本文围绕价值链理论的相关内容展开研究,分析新
伴随人类活动,抗生素大量进入环境,促进了环境中抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)的发展。污水处理厂是ARGs重要的“汇”与“源”,剩余污泥中常检测到高达1012 copies/g的ARGs,若直接排放势必对环境造成巨大的生态压力。因此,必须加强剩余污泥处理处置过程中对ARGs的控制。厌氧消化(anaerobic digestion,AD)是国际上应用
米粉是中国的一种传统食品,在中国西南乃至东南亚地区十分受欢迎,在中国桂林更是被当作日常主食的一种。发酵是发酵米粉制作中十分重要的步骤,目的是改善大米加工性质,降低面团粘性,增加米粉爽滑筋道的口感,同时赋予产品独特的风味。然而,目前米粉发酵多采用自然发酵,发酵过程中容易受杂菌污染,产生异味,在增加清洗成本的同时,也带来了食品安全风险。目前关于发酵米粉的研究有限,尤其是其风味形成机制还鲜有报道。因此,
企业要想在激烈的环境下生存,就必须加强营运资金管理。传统的营运资金管理往往只对单一的项目进行分析和管理,而基于价值链的营运资金管理主要从整体角度出发,更有利于企业价值最大化的实现。本文将价值链思想与企业营运资金管理结合起来,采用文献研究法和案例分析法,对电商企业中具有代表性的苏宁易购来进行研究。通过对苏宁易购营运资金管理现状的分析,发现该企业可能存在的问题,最后提出相应的优化建议。
土壤微生物作为碳氮循环过程的主要驱动者与作物生产和生态环境安全关系密切。目前,仅有少数基于单一氮循环过程的研究报道了功能基因的空间分布特征,缺乏关于氮循环关键过程微生物分布特征的耦联分析。本研究采用实时荧光定量PCR技术,对东北黑土农田土壤氮循环关键过程的固氮、氨氧化和反硝化过程功能基因丰度特征及对土壤因子的响应进行关联分析。结果表明,在低pH(4.5~5.0)土壤中,不同氮循环基因丰度均显著低于
我们探讨两类时间分数阶扩散波方程的反问题:源项辨识问题和初值反演问题。从理论上分析了两类反问题不适定的原因,基于它们的不适定性,我们提出两种正则化方法来求解。一是依托Landweber迭代正则化的思想,构造一个从问题角度出发的迭代正则化;二是将Tikhonov正则化中的单位算子进行改造,提出一个变分正则化方法。具体研究内容如下:(1)研究时间分数阶扩散波方程的源项辨识问题,包括Dirichlet边
构建一个全球价值链发展动力的理论分析框架,由贸易自由化和科技进步带来的通讯成本、运输费用和关税成本的降低是推动全球价值链快速发展的主要动力。新冠肺炎疫情的爆发对全球价值链的发展造成重大冲击,并在未来数年通过世界政治经济格局对全球价值链发展动力产生持续影响,将改变全球价值链发展趋势。而自动化技术和工业机器人发展带来的规模经济效应,以及全球价值链发展中带来的沉没成本产生的全球价值链黏性,决定了短期内发