石墨烯/硒化钼异质结的制备与光电特性研究开题报告

 2022-02-16 20:28:32

1. 研究目的与意义

背景:

过渡金属硒化钼 (MoSe2) 具有类似于三明治的层状结构,层与层之间通过微弱的范德华力结合,利用机械剥离法将硒化钼剥离为单层,发现其间接禁带可以转化为直接禁带,带隙宽度正好介于宽带隙半导体与石墨烯的零带隙之间,发光效率明显提高。因此MoSe2用于制造高效率的发光器件、光伏器件和光探测器件等,具有广阔的应用前景。

石墨烯是单层碳原子组成的蜂窝状二维晶体材料,具有很高的光透过率、高热稳定性、超强的力学性能、优异的导电性和半整数霍尔量子特性等,尤其是在室温下电子迁移率高,使其作为后硅时代的一种神奇材料,可用于传感器和纳米电子器件,储能和新型显示和生物医药复合材料等。

意义:

石墨烯和硫化钼、硒化钼等过渡金属硫化物二维材料很容易形成范德瓦尔斯异质结。研究人员发现,这种不同二维材料构成的异质结器件光子吸收率强、光电流增益高,响应时间短等特点,可用于制备各种新型的二维光探测器、光响应存储器等等器件。目前,石墨烯和硫化钼基的异质结已被广泛研究,而硒化钼基的异质结则研究的较少。

目的:

采用化学气相沉积法制备石墨烯/硒化钼异质结,并对其光学特性进行测量、研究、总结。

2. 研究内容和预期目标

研究内容:

查阅文献资料,比较全面地了解石墨烯、硒化钼的研究现状。本次将采用化学气相沉积法制备石墨烯/硒化钼异质结,并且探究掺杂样品的电学特性、表面吸收、反射率、电子迁移率和光伏效应。

预期目标:

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3. 研究的方法与步骤

研究方法:

(1) 采用化学气相沉积法,以二硒化钼粉末为原料,氩气为输运气体,在si衬底上制备大面积均匀mose2薄膜。

(2) 利用i-v测量仪、uv-3600分光光度计以及霍尔效应仪等研究掺杂样品的电学特性、表面吸收、反射率、电子迁移率和光伏效应。

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4. 参考文献

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5. 计划与进度安排

1. 第七学期 4-8周: 对本学院教师提出命题要求,布置任务,教师命题。

2. 9-11周:指导教师填写毕业论文题目申报表,经系部和学院审核, 教学院长完成课题的发布

3.13-16周: 学生网上选题,视学生选题情况作适当调整。选题结束,指导老师向学生下达任务,学生根据要求收集资料。

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