1. 研究目的与意义
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2. 研究内容和预期目标
研究内容: 二维过渡金属硫族化合物(2d tmdc)具有原子级厚度与平整度、无悬挂键、电子结构及带隙大小随层数可调、强的光与物质相互作用等传统硅基半导体材料难以比拟的优势和特色,这符合对未来半导体材料及器件小型化、柔性化、多功能化等方面的发展要求,在电子及光电器件领域具有较大的应用前景。将两种或多种不同或相同的二维材料堆叠,可形成范德瓦尔斯异质结或同质结,其不仅可以充分利用两种材料各自的优异性能,调节堆叠角度形成的摩尔超晶格中还将出现可调谐的莫特绝缘态和霍夫施塔特蝴蝶 模式,产生反常的绝缘性和超导性,以及可由异质结或同质结的扭转角度、温度、栅压所调节的莫尔激子能带等,以上特征为探索和控制物质的新奇物性和激发态提供了新思路。2d材料与其他维度材料结合构成的混合维度异质结,近年来也引起了研究人员的广泛关注。比如,单壁碳纳米管(swcnt)作为一种典型的1d纳米材料,具有诸多独特物理特性,电子在管中以弹道形式传输,具有低电阻,是另一类重要的电子及光电器件材料。将1d swcnt与2d mos2堆叠可形成颇具特色的1d/2d混合维度异质结。首先, 大部分tmdc为n型半导体,而swcnt为p型半导体,故swcnt与tmdc的结合可形成p/n结,弥补了两种tmdc材料之间难以形成p/n结的缺点。其次,swcnt的能带结构由其手性控制,近年来研究人员在swcnt的手性分离方面已经取得了重大进展,可以制备出窄手性、甚至单一手性的swcnt,这为精准调控swcnt/mos2异质结界面处的能级排布提供了可行性。
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3. 研究的方法与步骤1.通过文献阅读,深入了解一维碳纳米管/二维二硫化钼异质结,为实验开展奠定基础。 2.以负载有高密度、手性窄分布swcnt的硅片为生长衬底,通过cvd法在其表面直接生长mos2,原位制备高质量swcnt/mos2混合维度异质结。 3.通过对形核点的结构与形貌分析,揭示swcnt/mos2异质结的形核与生长机制。
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4. 参考文献
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