發(fā)布時(shí)間：2024-06-28 00:54

　　自石墨烯發(fā)現(xiàn)以來,二維層狀材料無論在基礎(chǔ)研究還是技術(shù)應(yīng)用方面,都因其電學(xué)、光學(xué)、力學(xué)等物理性能的獨(dú)特性而受到重視。層數(shù)控制對二維層狀材料的性能有著決定性的影響,比如石墨烯和二硫化鉬等存在隨厚度變化的電子特性。另外,二維層狀材料由于層間范德華力相互作用,因此可以通過插層的方式集成高度不同的二維層狀材料從而使其具有大范圍調(diào)節(jié)的電子和光學(xué)性能。然而目前報(bào)道的減薄工藝仍存在不均勻、破壞性大、不可控等問題,插層工藝也面臨著效率低、耗材大、重復(fù)性差等挑戰(zhàn)。鑒于此,本文基于實(shí)驗(yàn)室的非平行板式電容耦合等離子體系統(tǒng)開發(fā)了兩種先進(jìn)的等離子體工藝。首先,研究了以離子轟擊效應(yīng)和以化學(xué)反應(yīng)為刻蝕原理的等離子體減薄工藝,對石墨烯和二硫化錸(ReS₂)分別實(shí)現(xiàn)了可控減薄。其次,開發(fā)了溫和氧氣等離子體插層工藝,對二維過渡金屬硫族化合物(2D-TMDCs)實(shí)現(xiàn)了插層,構(gòu)筑了二維原子晶體分子超晶格并分析了插層的物理機(jī)制。論文的主要研究內(nèi)容和成果歸納如下:1.開發(fā)了以離子轟擊效應(yīng)和以化學(xué)反應(yīng)為刻蝕原理的等離子體減薄工藝,對石墨烯和ReS₂分別實(shí)現(xiàn)了逐層刻蝕。研究表明,石墨烯由于碳...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1常見二維層狀材料的結(jié)構(gòu)示意圖[14]

江南大學(xué)碩士學(xué)位論文21.2二維層狀材料單層的二維層狀材料通常由單個(gè)原子或多個(gè)原子厚的共價(jià)鍵晶格所組成。這些納米薄片由于不存在懸掛鍵，因此表現(xiàn)出非凡的物理和化學(xué)特性，與受到表面懸掛鍵和陷阱態(tài)困擾的傳統(tǒng)納米結(jié)構(gòu)形成了鮮明的對比。二維層狀材料家族體系龐大，種類繁多，研究發(fā)現(xiàn)可達(dá)數(shù)千種....

圖1-2石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)圖[8]

??闋床牧系慕峁故疽饌糩14]1.2.1石墨烯性質(zhì)與研究現(xiàn)狀石墨烯是碳原子通過化學(xué)鍵連接呈六邊形蜂窩狀晶格的單原子層，是所有其他維度石墨材料的基本構(gòu)件。它可以包裹形成零維富勒烯，卷曲形成一維納米卷，也可以堆疊形成厚厚的石墨[18]。碳原子之間以sp2雜化構(gòu)成的面內(nèi)σ鍵使石墨烯具有....

圖1-3高性能、柔韌石墨烯薄膜晶體管[20]

至可達(dá)到250000cm2V-1s-1，超過了硅材料的100多倍；導(dǎo)熱性能最佳，無缺陷單層石墨烯具有5300W/mK的導(dǎo)熱系數(shù)；具有優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)，石墨烯單層基本呈透明狀態(tài)，吸光度為2.3%，每增加一層透光度減少2.3%；具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性等等。石墨烯作為未來最有前景的先進(jìn)材料之一....

圖1-4TMDCs單元晶胞的不同金屬配位和堆疊次序[23]

江南大學(xué)碩士學(xué)位論文4如此薄的厚度使得TMDCs薄膜透明度很高，加以優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和楊氏模量表現(xiàn)的力學(xué)性質(zhì)，使其在新型柔性可穿戴電子產(chǎn)品領(lǐng)域有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α�圖1-4TMDCs單元晶胞的不同金屬配位和堆疊次序[23]Ⅵ族TMDCs材料（如Mo、W）是TMDCs中最有代表性的材料....

本文編號：3996201