【摘 要】
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近年来,原子级厚度的石墨烯、二维过渡金属硫族化合物以及其它二维层状材料引起了研究者们的广泛关注。二维材料除了单独使用,还可以将不同的二维材料垂直或横向堆叠,形成具有不同特性的范德华异质结。对二维材料和范德华异质结的调控或改性也更加扩大了它们的应用范围,使其在多个领域都有具有广阔的发展前景。本文围绕单层石墨烯/二硫化钼范德华异质结,研究了异质结及其场效应晶体管的制备方法和工艺,并研究紫外臭氧处理对异
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近年来,原子级厚度的石墨烯、二维过渡金属硫族化合物以及其它二维层状材料引起了研究者们的广泛关注。二维材料除了单独使用,还可以将不同的二维材料垂直或横向堆叠,形成具有不同特性的范德华异质结。对二维材料和范德华异质结的调控或改性也更加扩大了它们的应用范围,使其在多个领域都有具有广阔的发展前景。本文围绕单层石墨烯/二硫化钼范德华异质结,研究了异质结及其场效应晶体管的制备方法和工艺,并研究紫外臭氧处理对异质结和场效应晶体管的性质的调控效果。主要工作可以概括为以下几个部分:（1）研究了石墨烯/二硫化钼异质结和场效应晶体管的制备参数。研究了化学气相沉积法制备单层MoS2中,反应温度、升温温度、气体流速和钼源成分等生长条件。研究了场效应晶体管的制备工艺,对曝光束流、蒸镀速度等条件进行探索。（2）系统研究紫外臭氧处理对化学气相沉积法制备的石墨烯/二硫化钼异质结性能的影响。通过拉曼光谱、光致发光光谱、X射线光电子能谱等方法研究不同处理时间条件下异质结的结构和特性,给出MoS2的存在和异质结结构的变化对异质结界面电荷转移,能带结构和肖特基势垒高度的影响规律。并研究了紫外臭氧处理对机械剥离方法制备的两种异质结的影响。（3）探索了以机械剥离石墨烯/二硫化钼范德华异质结为沟道材料的场效应晶体管,在紫外臭氧处理前后的性能变化,并测试了其输出特性、转移特性和噪声特性。提取了阈值电压、整流比、电荷中性点等参数,研究紫外臭氧处理前后的变化并分析其机理。
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