大尺寸二硒化鎢薄膜的CVD法可控制備及其光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、近年來(lái)隨著石墨烯的發(fā)現(xiàn)，各種石墨烯二維材料相繼成為研究熱點(diǎn)，其中單層過(guò)渡金屬硫化物（TMDCs）最為受到研究者的關(guān)注。單層TMDC材料，如MoS2、MoSe2、WSe2和WS2都是直接帶隙半導(dǎo)體材料，很好地彌補(bǔ)了石墨烯帶隙為零的不足。單層WSe2具有優(yōu)異的光電性能，其1.65eV的直接帶隙寬度能滿作為電子器件和光電器件的大部分需求，并且單層WSe2是為數(shù)不多的可同時(shí)具有p型和n型導(dǎo)電特性的TMDCs材料，這使得制作單層互補(bǔ)邏輯電路成為可

2、能。
　　二維材料的高質(zhì)量、大規(guī)模制備方法是其制作大規(guī)模器件必不可少的前提，化學(xué)氣相沉積（CVD）法是制備二維材料的最主要方法之一，并最有希望在工業(yè)上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。但迄今為止，如何利用CVD法制備大規(guī)模、高質(zhì)量WSe2薄膜仍然是個(gè)亟待解決的問(wèn)題，因此研究CVD法制備WSe2薄膜的最佳生長(zhǎng)條件及生長(zhǎng)機(jī)理具有十分重要的意義。
　　論文主要研究了大尺寸二硒化鎢薄膜在常壓CVD法下的可控制備，并探討了生長(zhǎng)溫度、前驅(qū)物鎢源的量以及鎢源與襯

3、底之間的距離對(duì)WSe2薄膜生長(zhǎng)的影響。通過(guò)對(duì)這些因素進(jìn)行調(diào)控，在SiO2/Si襯底上制備出了最大尺寸為50μm的單層WSe2三角形薄膜、150μm的六邊形單層WSe2薄膜以及0.5cm×0.5cm大面積連續(xù)WSe2少層薄膜。
　　利用光學(xué)顯微鏡、拉曼光譜、掃描電子顯微鏡(SEM)及原子力顯微鏡(AFM)對(duì)單層WSe2薄膜進(jìn)行了表征，結(jié)果表明單層WSe2薄膜表面形貌完好且尺寸大，AFM測(cè)得了其高度約為0.9nm。通過(guò)光學(xué)顯微鏡與拉曼