单层mos2半导体材料的光电性质研究

《单层mos2半导体材料的光电性质研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号』303学校代码10542密级学号塑1102111015单层MoS2半导体材料的光电性质研究StudiesontheOpticalandElectricalPropertiesofMonolayerMoSz湖南师范大学学位评定委员会办公室二。一四年六月摘要二维过渡金属硫化物二硫化钼(MoS2)是一种低维度宽带隙的半导体材料。单层的MoS2具有直接带隙(1．8ev)结构，适于构筑具有低静态功耗，高开关比特点的场效应晶体管。本论文采用“自上而下”的微机械剥离法制备单层或几层的类石墨烯二硫化钼纳米片，并对目标样品进行了拉曼光谱表征。利用光刻微加工、热蒸发镀膜等工艺，

2、构筑了基于单层或多层MoS2纳米片的“金／MoS2纳米片／金”结构的半导体器件。利用2602源测系统结合LabVIEW编程语言实现了对MoS2薄膜器件在不同条件下的电输运性能的测试。取得的主要进展如下：1．通过微机械剥离法，成功剥离出单层MoS2样品。运用光刻微加工技术，成功构筑基于单层MoS2的半导体光电器件。2．用不同波长的激光照射MoS2纳米薄膜器件，发现MoS2具有优异的光敏特性。在蓝紫光照射下电流变化最大，绿光次之，红光最小，而且导电能力都瞬间增加了4个数量级。3．构筑了基于单层MoS2场效应晶体管，并研究了H20分子吸附对MoS2场效应晶体管输运性能的影

3、响。实验结果表明随着相对湿度增加，器件的导电性、开启电压和关断电压都相应增加。关键词：单层，直接带隙，MoS2纳米片，光敏特性，相对湿度ABSTRACTTwo—diensionaltransitiImeta。sulfide，suchlybdenumdimensionaltransitionmetalsultidesuchasmolvbdenum一，disulfide(MoS2)，isalow-dimensionalsemiconductormaterialwithbroad—bandgap．MonolayerMoS2hasdirectbandgap(1．8ev)，w

4、hichisagoodcandidateforbuildingfield-effecttransistorswithlowquiescentpowerdrainandhighon—offratio．Inthispaper,“top—down"micro-mechanicalstrippingmethodhasbeenadoptedtomanufacturemonolayerormultilayergrapheme-likemolybdenumdisulfidenanosheets，andRamanspectrumadoptedtocharacterizethemic

5、rostructuresofthetargetproducts．Usingphotolithographyandlift—offtechnique，Au／MoS2nanosheeffAudeviceshavebeenfabricatedbasedonmonolayerandmultilayerMoS2nanosheets．TheelectricaltransportpropertiesofthedeviceshavebeencharacterizedunderdifferentconditionsonKeithley2602SourceMeterwithLabVIE

6、Wprogram．Themainresultsofthispaperarelistedasfollow：1．MonolayerMoS2nanosheetshavebeensuccessfullyexfoliatedbymicro-mechanicalstrippingmethod．PhotoelectricdevicesbasedonmonolayerMoS2havebeensuccessfullyfabricatedwithphotolithography．II2．WehavemeasuredthemonolayerMoS2photoelectricpropert

7、iesofthedevicesunderilluminationoflaserwithdifferentwavelength．ExperimentalresultsindicatethattheMoS2devicesexhibitexcellentphotosensitivity．Thedevicesexhibithighestphotosensitivityintheblue．violetlightregion，andtheningreenlightregionandinredlightregion．TheconductivityoftheMoS2device