二维层状材料异质结的耦合相互作用和光学性质研究.pdf

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1、学校代码：10286分类号：O469密级：公开UDC：53学号：151620二维层状材料异质结的耦合相互作用和光学性质研究研究生姓名：朱念闯导师姓名：倪振华王勇刚申请学位类别理学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称物理学论文答辩日期2018年6月2日二级学科名称凝聚态物理学位授予日期2018年6月20日答辩委员会主席蒋立勇评阅人游雨蒙来琳斐2018年6月2日硕士学位论文二维过渡金属硫属化合物及其异质结的光谱与光电性能研究专业名称：物理学研究生姓名：朱念闯导师姓名：倪振华王勇刚东南大学学位论文独创性声明本人声明

2、所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司、万方数据电子出版社、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位论文的

3、复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名：日期：STUDYONTHESPECTROCOPICANDOPTOELECTRONICPROPERTIESOFTWO-DIMENSIONALTRANSITIONMETALDICHALCOGENIDEANDTH

4、EIRHETEROSTRUCTURESAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYZhuNian-chuangSupervisedbyProf.NiZhen-huaDepartmentofphysicsSoutheastUniversityJune2018摘要摘要作为新兴的二维层状半导体材料，过渡金属硫属化合物（简称TMDs）拥有较高的载流子迁移率、可调控的带隙等特点，在光电器件中有重要的应用前景。随着

5、科学技术的不断发展进步，人们对于光电探测器的性能要求越来越高，一种TMDs材料无法同时满足光电器件中响应快、灵敏度高等要求。这就需要我们不断革新并提出新颖的器件结构与概念，以解决TMDs材料在光电器件应用中遇到的困难与挑战。TMDs异质结是指将多种不同的二维TMDs材料堆叠在一起形成的由范德华力维系的双层或多层人工材料，这些性质迥异的二维材料堆叠在一起会体现出新奇的物理性能。同时，基于二维材料的范德华异质结具有轮廓鲜明的界面，这在原子水平上开辟了一种调控材料电子和光学性质的新途径，并使得制作一系列超薄、高性能

6、、柔性的电子和光电子器件成为可能，包括场效应晶体管、可穿戴电子、光电探测器、太阳能电池以及发光二极管（LED）。本文的主要研究了TMDs及其异质结构的拉曼、荧光光谱，以及基于异质结构的光电探测器，并提出通过激光辐照等手段提升异质结构的耦合相互作用从而实现器件性能的提升。具体的研究成果包括以下几方面：1.利用机械剥离方法制备1-4层的多种TMDs材料，利用光学对比度、拉曼、荧光光谱等手段确定TMDs的层数，并分析其拉曼、荧光光谱随层数变化的规律，为选择合适的TMDs材料制备异质结提供实验依据。2.设计并制备了基

7、于WS2、WSe2、MoS2、MoTe2等TMDs材料的垂直异质结，研究了不同异质结中结区与非结区拉曼、荧光光谱的差异并阐述了导致其变化的内在机理。3.研究了激光辐照对WS2/MoTe2异质结光学和电学性质的影响，发现激光辐照能增强两种材料之间的相互作用及电荷转移，并导致异质结光探测性能的大幅提升。关键词：TMDs、异质结、光谱、激光辐照、光探测器IAbstractAbstractAsemergingtwo-dimensionallayeredsemiconductormaterials,transition

8、metalchalcogenidecompounds(abbreviatedasTMDs)havehighcarriermobilityandadjustablebandgap,whichshowimportantapplicationprospectsinoptoelectronicdevices.Withthecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology