摘要: 过渡金属二硫属化合物（TransitionMetalDichalcogenides，TMDCs）因其具有带隙可调、强自旋轨道耦合、高弯曲刚度等优良性能，以WSe2、MoS2为代表，在光电器件、热电器件、仿生器件以及柔性器件等领域有广阔的应用前景，成为构建下一代光电子器件的候... 展开 过渡金属二硫属化合物（TransitionMetalDichalcogenides，TMDCs）因其具有带隙可调、强自旋轨道耦合、高弯曲刚度等优良性能，以WSe2、MoS2为代表，在光电器件、热电器件、仿生器件以及柔性器件等领域有广阔的应用前景，成为构建下一代光电子器件的候选材料。单一的TMDCs材料虽性能独特，但无法同时满足多个领域的应用需求，因此通过掺杂或异质结构建等方式对TMDCs材料进行改性，获得所需要的物理性能。在工业化应用中，二维TMDCs材料的质量和横向尺寸都有较高的要求，以便满足各个领域的应用，目前二维TMDCs材料的有效应用很大程度上取决于具有适当形态和质量的二维晶体，因此二维TMDCs材料的气相可控生长也是今后一直需要解决的问题。 本论文主要通过化学气相沉积法（CVD），制备了单层V-WSe2样品，并研究了生长过程中单层V-WSe2二维薄膜形貌和掺杂程度的影响因素，实现V原子掺杂WSe2样品的可控生长，并制备了场效应晶体管，进行了电输运和光电性能测试。主要研究工作如下： （1）通过化学气相沉积法，以Se丸、WO3粉末、V2O5粉末为前驱体，改变V掺杂WSe2二维薄膜的生长条件，在SiO2/Si衬底上制备了最大横向尺寸近300μm的六边形单层V-WSe2薄膜，实现了单层V-WSe2二维薄膜的可控制备。 （2）对V原子掺杂单层WSe2样品进行了拉曼光谱（Raman）、光致发光光谱（PL）、低温Raman和PL、吸收光谱、透射电镜（TEM）等测试表征，确定V原子的成功掺杂，掺杂浓度为0.85%。通过Raman和PL研究了多种荧光特征样品与V原子空间分布的关系，同时揭示了V原子掺杂对其光吸收能力的影响。 （3）将单层V-WSe2样品制备成场效应晶体管（FET）进行电输运和光电性能测试，与单层WSe2器件相比，其导电类型改变为p型，电阻降低了3个数量级，并且其光响应率、光探测率及外量子效率也有所提高，改善了单层WSe2器件的性能。 收起