【摘 要】
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自2004年石墨烯被发现以来，二维层状纳米半导体材料凭借其独特的物理、化学等性质成为热点研究领域。其中，二维层状二碲化钼(MoTe2)由于其合适的带隙、可控的载流子极性等优异性质被广泛应用于各种高性能的新型电子及光电子器件的研究。目前，基于二维层状二碲化钼及其异质结构的光电探测器研究已经取得了诸多令人瞩目的进展，然而器件的探测灵敏度、波长响应范围及其可调控性能还有待进一步提升。
针对以上几点，本论文分别尝试了二碲化钼-二硫化钼(MoTe2/MoS2)和石墨烯-二碲化钼-石墨烯(G/MoTe2/G
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自2004年石墨烯被发现以来，二维层状纳米半导体材料凭借其独特的物理、化学等性质成为热点研究领域。其中，二维层状二碲化钼(MoTe2)由于其合适的带隙、可控的载流子极性等优异性质被广泛应用于各种高性能的新型电子及光电子器件的研究。目前，基于二维层状二碲化钼及其异质结构的光电探测器研究已经取得了诸多令人瞩目的进展，然而器件的探测灵敏度、波长响应范围及其可调控性能还有待进一步提升。
针对以上几点，本论文分别尝试了二碲化钼-二硫化钼(MoTe2/MoS2)和石墨烯-二碲化钼-石墨烯(G/MoTe2/G)两种异质结构，实现了可调控的光电响应率和宽光谱的探测范围，主要研究内容如下：
1.搭建了MoTe2/MoS2异质结，研究了快速退火对器件电学性能的影响。研究表明快速退火使MoTe2的载流子极性随着退火温度的增加逐渐从双极型变为p型，异质结的极性也随之发生变化，最终出现反双极性的特殊性质。在这个过程中实现了异质结的极性可由退火温度精确控制。
2.测试了退火前后MoTe2/MoS2异质结器件的光电性能，分析了异质结光电探测能力改善的原因。结果表明退火处理的方式使光电探测器的各项性能指标得到提升，且光电流随栅极电压可调，可对探测器的增益和开关状态进行主动调控。
3.以石墨烯作为二碲化钼的接触电极，分别制作了水平结构和垂直结构的G/MoTe2/G异质结光电探测器，探究了其与金属电极MoTe2FET的性能差异，并进行原理分析。结果表明以石墨作为接触电极的方法显著提升了二碲化钼场效应晶体管的光电探测能力，并实现了可见光-近红外波段的光探测。
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