石墨烯/过渡金属硫族化合物纳米薄片异质结的制备及其层间相互作用的检测文献综述
2020-06-09 22:35:37
文 献 综 述 一、本课题的研究背景和意义 自从2004年单层石墨烯问世以来,[1] 二维层状纳米材料吸引了物理化学等领域的广泛关注。
由于其具有高载流子迁移率[2] 和良好的分子屏蔽性能,[3,4] 在基础研究和器件应用等方面都引起了很大的兴趣。
但是石墨烯为零带隙材料,没有能带间隙,用其制作的场效应晶体管(FET)开关比较低。
而过渡金属硫族化合物(TMDs)的纳米材料在结构上与石墨烯类似,而且具有可控的带隙范围,在场效应晶体管和光电器件领域都很大的应用前景,成为了国内外学术界的研究热点。
许多制备二维层状纳米材料的方法已经被报道,包括微机械剥离法、[1] 化学气相沉积法、[5] 液相剥离法,[6] 以及电化学锂化过程。
[7] 至今,微机械剥离法仍然是获得高度结晶的二维原子层状纳米薄片的最简单和高效的方法。
石墨烯是单层的石墨晶片,是组成三维石墨晶体的基本结构单元,由sp2杂化的碳原子紧密排列形成。
其中C-C键的键长约为0.142nm,单层石墨烯的厚度仅有0.35nm,其紧密排列成的六方晶体结构十分稳定。
由于sp2杂化成键,碳原子的p轨道电子可以形成大π键,π电子在面内自由移动,使石墨烯具有极高的导电性,电子迁移率是硅晶体的100多倍。
[8] 优异的光电性能使石墨烯有望成为下一代集成电路的基础材料。