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国家工程技术图书馆
2022年11月29日
摘要: 石墨烯因其具有良好的电学性能、光学性能以及超高的电子迁移率从而引起了人们的广泛关注。然而本征石墨烯是零带隙结构,这就限制了石墨烯在光电子器件领域的应用,虽然通过掺杂或其他复杂的方法可以获得较小的带隙,但其迁移率等性能会极大降低。WS... 展开 石墨烯因其具有良好的电学性能、光学性能以及超高的电子迁移率从而引起了人们的广泛关注。然而本征石墨烯是零带隙结构,这就限制了石墨烯在光电子器件领域的应用,虽然通过掺杂或其他复杂的方法可以获得较小的带隙,但其迁移率等性能会极大降低。WSe2是一种类石墨烯材料,单层WSe2是具有~1.2eV直接带隙半导体材料,弥补了石墨烯零带隙的不足,在光电子器件方面有着巨大的潜在应用。 在本文中,我们利用气相输运(VT)和化学气相沉积(CVD)两种不同的方法找出最佳生长条件,从而生长出高质量、大面积的WSe2,并且使用光学显微镜、拉曼光谱仪、原子力显微镜、俄歇光谱仪等对生长出来的WSe2进行表征。首先,为了制备出具有高密度边缘的WSe2薄膜,在利用气相输运法生长WSe2的过程中,我们将石墨烯量子点旋涂在清洗干净的SiO2(300nm)/Si衬底上作为前驱体,用以生长出多孔三角形WSe2薄片,在这些WSe2薄片中存在大量的三角形或者圆形小孔,小孔的尺度由几百纳米到几微米不等,小孔的存在大大提高了WSe2薄片的边缘密度,四层WSe2薄片上观察到的边缘密度最高,与不带小孔的四层WSe2薄片相比,其边缘密度提高了580%。其次,为了调控WSe2的发光性能,我们使用气相输运法和化学气相沉积法,制备了不同W/Se化学计量比的WSe2样品,单层WSe2的PL宽带可以从1.53eV-1.79eV大范围转移,密度泛函理论(DFT)计算显示WSe2的非化学计量比改变了带隙,导致PL宽带的大范围转移,大大优于其它文献报道的单层WSe2的PL宽带范围(1.6eV-1.7eV)。 收起
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