二硒化铼二维材料的制备及光电性能的研究

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具有石墨烯层状结构的过渡金属二硫化物(TMDCs)由于其优异的光学和电学性质引起了科学界的广泛关注。ReSe2是一种新型的过渡金属二硫化物,具有低晶格对称、层间解耦等特点。作为光学双轴材料,对于线偏振光具有极其各向异性的电学和光学特征。本文以探究ReSe2的光电特性为目的,主要围绕ReSe2薄层材料的制备、光学性能和电学性能方面的表征及其异质结光学性能的表征开展实验。主要工作如下:(1)采用机械剥离法克服材料层间范德瓦尔斯力,制备出双层及薄层ReSe2样品,通过原子力显微镜表征样品厚度,通过光学对比度的方法确定单层ReSe2的光学对比度。(2)室温下对不同层数的ReSe2材料进行拉曼光谱和光致发光光谱的表征,确定了当ReSe2从薄层材料变为体材料时,光致发光峰发生了红移。另外发现三种不同厚度的材料在1020 nm附近都同时出现了较弱的发光峰,这可能是由于缺陷能级或激子发射引起的。(3)采用机械剥离法制备了1L MoSe2-2L ReSe2异质结,并对其进行拉曼光谱和光致发光光谱的表征,确定该异质结为Ⅰ-型结构。(4)以少层ReSe2为沟道材料制备出背栅场效应晶体管,通过测试其转移曲线和输出曲线研究其电输运特性,确定其半导体类型,计算其电流开关比和载流子迁移率,并分析其原因。
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