【摘 要】
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二维材料经过十几年的发展,在FET器件、光电探测器、集成电路等领域得到广泛的应用,而作为二维材料家族的贵金属硫族化合物,因其超高的迁移率、极其优异的空气稳定性、窄带隙范围可调节等优点,吸引了众多科研工作者对其的研究。本论文基于我们课题组的贵金属硫族化合物的研究基础,探究了贵金属硫族化合物PtS2的生长机制和新型贵金属硫化物PdS2的制备与物理性能的研究,并构筑成异质结,探究了异质结的相关物理性能。
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二维材料经过十几年的发展,在FET器件、光电探测器、集成电路等领域得到广泛的应用,而作为二维材料家族的贵金属硫族化合物,因其超高的迁移率、极其优异的空气稳定性、窄带隙范围可调节等优点,吸引了众多科研工作者对其的研究。本论文基于我们课题组的贵金属硫族化合物的研究基础,探究了贵金属硫族化合物PtS2的生长机制和新型贵金属硫化物PdS2的制备与物理性能的研究,并构筑成异质结,探究了异质结的相关物理性能。具体内容如下:（1）利用磁控溅射和真空封管硫化的方式成功制备出单晶PtS2。通过对保温时间和反应温度的调控,探究了贵金属硫化物PtS2生长机制,得出120 min是最佳的保温时间,而更高的反应温度会促进PtS2的形成长大。结合生长机制的理解,制备出尺寸达到10μm的单晶PtS2。这对制备其他二维材料具有一定的借鉴意义。（2）使用PVD（物理气相沉积法）和CVT（化学气相转移法）相结合方式,成功制备出了新型贵金属硫化物PdS2,并进行了角分辨吸收谱的测量,获得其光谱在可见到近红外都有光吸收;通过偏振拉曼的实验,分析出其Ag模和B1g模拉曼峰强都具有180°的周期性变化,表明PdS2具有光学各向异性;通过低温拉曼测量,分析了PdS2的温度系数较低是层间耦合强导致的。制备背栅场效应晶体管,通过电学测量,分析出PdS2为N型半导体,迁移率达到了1.81 cm~2 v-1 s-1;基于该器件,使用532 nm的激光进行了光电测量,发现器件有明显的光电响应,响应的上升时间为1.11 s,下降时间为0.56 s。（3）首次将制备的PtS2和PdS2构筑成异质结,并通过Raman、角分辨吸收谱以及AFM对其成分和物理性质进行了分析。基于该异质结制备成器件,并测量了其电学性能,获得了输出曲线,整流比达到了10~6;同时,还进行了光电测量,在532 nm激光的不同功率的照射和大偏压下,有较小的光电流的变化。
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