单层WS2xSe2-2x化学气相沉积

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目前,类石墨烯过渡族硫属化合物引起了人类广泛的研究兴趣。二维材料MoS2、WS2、MoSe2、WSe2等均具有层数依赖的带隙结构,过渡族硫属化合物的带隙可调控,大约从0.8eV到2.1eV,而且由于它们显示出的双极性电子输运特性,使其今后在电子学、光电子学器件方面得到重要应用。这些材料有潜在的高灵敏的光电性能,但受到单原子层厚度的吸附性和不同带隙的光谱选择性的不同而不同。我们通过自己搭建的二温区化学气相沉积系统,在Si/SiO2衬底上生长WS2、WSe2、WS2xSe2-2x(0<x<1)薄膜。通过改变生长条件和原料,可以得到不同S、Se比例(n型掺p或p型掺n)的掺杂薄膜样品,生长完成后,得到的样品可以通过光学显微镜观察尺寸和形貌,利用AFM可以确定样品的层数和表面平整度,还可以通过制备的透射样品观察到原子的排列平整度,从而判断样品的质量,之后用拉曼光谱得到不同掺杂比例单层样品的拉曼特征峰的偏移,粗略的看出S、Se掺杂的量不同,通过PL谱的峰位可算出S、Se的掺杂量。中间掺杂的样品选用三个梯度,分别为x=0.25、0.5、0.75。选用的样品尺寸为20mm,制备的场效应晶体管开关电流比为104,电子迁移率n型WS2为3cm2/Vs,p型WSe2为12cm2/Vs,n型向p型的转变电压从负电压向正电压移动。
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