【摘 要】
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二硫化钼(MoS2)是一种层状的过渡金属硫族化合物,随着层数减少至单层,Mo S2由间接带隙转化为直接带隙。相比于现在热点研究的零带隙的石墨烯材料而言,二维二硫化钼带隙可调,因此被广泛应用,比如光电探测、太阳能电池、传感器、场效应晶体管、催化、光电器件、能量存储等方方面面。但是二维MoS2是n型输运的半导体材料,单层MoS2发光效率较低,严重限制其在光电器件中的应用。因此实现其双极性,并提高发光效
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二硫化钼(MoS2)是一种层状的过渡金属硫族化合物,随着层数减少至单层,Mo S2由间接带隙转化为直接带隙。相比于现在热点研究的零带隙的石墨烯材料而言,二维二硫化钼带隙可调,因此被广泛应用,比如光电探测、太阳能电池、传感器、场效应晶体管、催化、光电器件、能量存储等方方面面。但是二维MoS2是n型输运的半导体材料,单层MoS2发光效率较低,严重限制其在光电器件中的应用。因此实现其双极性,并提高发光效率,是二维MoS2走向实际应用需要面临的巨大挑战。本文采用化学气相沉积法(CVD),将Zn作为p型掺杂剂进行原位掺杂,从而抑制MoS2薄膜的n型导电,成功制备出了 p型的二维MoS2薄膜。此外,为了比较,我们也利用CVD法制备了无掺杂的少数层MoS2薄膜。利用拉曼光谱、荧光光谱对掺杂前后厚度相同的二维MoS2薄膜进行了光学性质表征。结果发现,与未掺杂的二维MoS2相比,掺Zn的二维MoS2发光效率提升了数倍,这证明了我们制备的二维MoS2薄膜是p型的。我们采用的掺杂方式简单易行,有助于推动MoS2在新型光电器件上的应用。此外,我们研究了不同形貌的少层MoS2边缘所成角度大小与其边缘终结原子的关系。由于MoS2的边缘磁性和电子结构与边缘形貌有着十分紧密的联系,所以探究二硫化钼不同边缘形成的条件与规律对研究二维纳米材料有着重要的意义。
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