二维过渡金属硒化物叠层/异质结构的制备及其光电性能研究

作     者：胡翔 

作者单位：南昌大学 

学位级别：硕士

导师姓名：廖霞霞;封波

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：二硒化钼 二硒化钨 化学气相沉积法 堆叠结构 异质结构 

摘      要：二维过渡金属硫族化合物(TMDCs)是一类具有单/多原子厚度的独特层状结构材料,因其优异的结构性能以及可调节的能带间隙,具有广泛的应用前景。MoSe与WSe作为新一代TMDCs材料,有着巨大的研究潜力,而如何有效制备高质量且具有特定结构的薄膜材料,是制约其得到广泛应用的重要因素。同时,二维硒化物层与层之间不同堆叠结构是影响其性能的重要因素,且不同二维硒化物生长构成各种不同的异质结构,其兼具可调带隙半导体以及独特的异质结构界面等特点能表现出各种独特性能,为新一代高性能光电器件的研究与应用提供了新道路。首先,本文使用化学气相沉积法(CVD)制备出MoSe与WSe薄膜材料,通过改变生长源、促进剂盐的种类、反应沉积温度、不同衬底等各种生长条件,来探究MoSe与WSe高质量薄膜可控生长。其次,再通过一系列表征手段来研究MoSe与WSe各种物理性质及结构性能。在此基础上,生长出具有不同堆叠结构的少层MoSe薄膜,并使用拉曼、光致发光(PL)、二次谐波(SHG)等各式测试手段,探究了双层、三层以及连续膜上不同堆叠结构对MoSe材料的光学性质变化。最后,通过“一步法化学气相沉积法制备MoSe/WSe异质结构,并改变生长异质结构反应温度、反应物W源的量来改善制备MoSe/WSe异质结构,并对观察到异质结构中WSe区域中存在PL淬灭的现象进行多次测量,得到MoSe/WSe异质结构PL淬灭原理。