低维Te纳米线与WSe2薄膜制备及器件特性

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:knik120
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
近20年来,低维纳米结构材料,如纳米线、纳米管、纳米棒、纳米片等,由于其低维化诱导区别于体相的独特物理和化学性质而受到广泛的关注。对于低维纳米结构材料的可控合成并调控其器件特性是材料研究领域中的一个挑战。因此,研究低维纳米结构材料的可控合成及其性能调控具有十分重要的科学意义。本论文以单晶碲(Te)纳米线和二硒化钨(WSe2)纳米片薄膜为研究对象,利用物理气相沉积方法,在三温区管式炉中可控合成一维Te纳米线;利用超临界剥离和液相剥离制备WSe2纳米片,再利用限域自组装法制备WSe2薄膜。进一步利用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、扫描透射电子显微镜(STEM)、拉曼(Raman)光谱仪对制备的材料进行了形貌、结构和成分表征。最后,通过电子束曝光等微纳加工手段将所获得的样品制备成电子器件,利用微操作低温探针台结合综合物性测量系统(PPMS)对Te纳米线进行电学输运性能的研究,利用微操作低温探针台对WSe2进行场效应(FET)晶体管和光电响应的研究。首先在三温区管式炉中利用物理气相沉积方法分别尝试SiO2/Si片、高定向热解石墨、铜箔、氟晶云母片等不同生长基底对碲单晶合成的影响,优化制备条件在氟晶云母片上可控合成了一维碲单晶纳米线。利用聚二甲基硅氧烷对一维碲纳米线进行转移并通过AFM,SEM,TEM,STEM和Raman进行形貌、结构和成分的表征。表征结果显示我们获得尺寸均匀、结晶质量高的一维碲纳米线。将制备得到的一维碲纳米线转移到Si O2/Si片上进行微纳电子器件加工,分别利用Cr/Au、Ni/Au、Pd/Au金属作为电极制备成场效应晶体管,系统研究不同金属-半导体接触下材料的界面特性,研究发现采用Pd/Au作为接触金属时器件性能最佳,室温场效应晶体管迁移率为220cm2V-1S-1,开关比达4000。再进一步,利用PPMS在低温强磁场的条件下对一维碲纳米线进行电学输运性能测试,观测到磁阻效应以及量子振荡现象。第二,将超临界预处理和液相剥离法合成的WSe2纳米片利用限域组装成薄膜,对其形貌、结构和成分进行了表征,获得了晶体结构和物理性质保持完整的大面积WSe2薄膜。并采用微纳电子器件加工工艺制备了基于WSe2薄膜的叉指电极FET器件,进行场效应晶体管特性和光电响应的测试,表现出良好的欧姆接触以及较好的光响应度(6.4μA/W)和光探测值(3.2×104Jone)。
其他文献
专业认证背景下构建一套"行之有效"的学前教育师范生教育体系是培养应用型教师的前提条件,同时也是增强师范生的教育实践能力以及保障"三位一体"协同育人的必然要求。运用布迪厄的实践理论对学前教育师范生的教育实践逻辑进行剖析,对贯彻落实师范类专业认证理念"学生中心、产出导向、持续改进"具有一定的促进作用。专业认证背景下,学前教育师范生的实践逻辑如下:厘清专业认证背景下的场域关系、学前教育师范生资本与标准对
单元整体教学是当前小学英语教学研究的一个重要方向。而教学目标是课堂教学设计的最重要的部分,它是对学生通过教学以后能做什么的一种明确、具体的表达。本文以译林版英语教材为例,分析小学英语单元整体教学中目标设计存在的问题,并结合具体课例,从单元整体教学目标设计的原则和对策来阐述单元整体教学目标设计的有效策略,以探讨提高小学英语单元整体教学效果的有效途径。
习近平关于健康中国重要论述演进脉络的思想历程,经由酝酿与初步阐发、成熟与思想完善到发展与思想升华。其核心内涵主要包括把人民健康放在优先发展战略地位;没有全民健康,就没有全面小康;把健康融入所有政策;着力推进基本医疗卫生制度建设;打造人类卫生健康共同体。当代价值则表现为筑牢中华民族伟大复兴中国梦的健康基础提供理论指导,为满足人民美好生活的健康需要提供实践方案,为推动全球卫生健康治理提供思想启迪。
目的分析中国妇幼保健卫生资源配置的公平性,比较七大区域间的差异,为各地区妇幼保健卫生资源的合理配置提供参考。方法基于集聚度分析2018年我国妇幼保健机构、床位、卫生技术人员、执业(助理)医师及注册护士的地理公平性和人口可及性。结果从地理面积角度看,我国人口密集地区和人口均值地区的妇幼保健机构、床位及卫生人员的集聚度总体大于1,人口稀疏地区的各类卫生资源集聚度小于1,地理公平性欠佳。从人口角度看,人
近年来,随着人类能源需求的急速增大和对自然环境的破坏,治理环境污染和发展新型能源迫在眉睫。太阳能是地球上最普遍的可再生能源,如果能充分地将太阳能资源利用起来,势必会缓解我们目前的能源和环境问题。太阳能电池的使用是利用太阳能的有效方式。然而当前制备的很多高效太阳能电池含有重金属,对环境和人体造成伤害,又或者是存在不稳定、制作成本高昂等问题。因此通过调控手段实现高性能又环保的太阳能电池材料具有重要意义
拓扑优化方法以其具有设计自由度多、资源利用效率高、应用潜力大等优点被广泛应用于实际工程领域。然而,随着工程部件服役环境的复杂性不断增加以及精确参数信息的高代价量化,依靠传统方式的拓扑设计将对服役部件产生不可预计的性能影响。一方面,对性能指标极为敏感的航空航天等重大工程领域的结构部件普遍处在高速、高压和高温等工作环境下。当热载荷和机械载荷同时作用于结构部件中时,结构的形状和拓扑变得复杂,有时甚至不直
石墨烯的卓越性能激发了人们对具有新颖电学和光学特性的二维层状材料的极大研究兴趣。作为类似于石墨烯的二维层状材料,具有原子厚度的IIIA金属硫属元素化物(金属=In,Ga;硫属元素=S,Se,Te)在电子和光电子领域显示出巨大的应用潜力。基于这类具有宽光谱响应和可弯折光电探测器的材料已经被开发出来了。然而,要获得高性能的光电器件,在后续的研究中,仍然需要发展新的合成方法来获得大面积具有厚度可控、高结
近些年来,全球范围内的能源消耗和环境污染问题日益严峻。太阳能作为地球上最丰富的可持续能源之一,分布广泛又不受地域限制,十分具有发展前景。金属卤化物钙钛矿结构的太阳能电池展现出了更宽的光吸收谱带,高功率转换效率(PCE),大载流子迁移率等优异的特点,在科研领域大放异彩。自Kojima等人报道了基于CH3NH3PbI3的第一个光伏器件的PCE刚刚达到3.8%以来,不同的钙钛矿结构的太阳能电池器件相继问
可充电锂离子电池由于其高能量密度已在便携式电子产品中(例如手机)广泛商业化。但是,锂离子电池目前仍面临着两个最主要挑战:(1)商业化石墨负极材料的理论容量低等缺点,难以满足作为人类社会对动力电源的需求;(2)锂资源短缺严重阻碍了其在大规模储能装置的应用。因此,一方面,可以开发新颖结构、形貌可控且高比容量的负极材料替代商业化石墨负极来提升锂离子电池性能;另一方面,开发新型钾离子电池作为锂离子电池的候