【摘 要】
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过渡金属硫化物（TMDC）以其优异的性能和二维层状结构得到了广泛的关注。其超薄,没有悬挂键和可调带隙等不寻常的特性,使其在电子科学领域有着潜在应用前景。获得高性能的二硫化钼器件必须实现金属电极与二硫化钼的良好接触,但是由于金属电极与二硫化钼之间存在较大的肖特基势垒,载流子注入效率受限,接触电阻增大,影响器件的性能,增大无用功耗。因此实现金属与二硫化钼的欧姆接触具有重要意义。通常CVD制备的二硫化钼
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过渡金属硫化物（TMDC）以其优异的性能和二维层状结构得到了广泛的关注。其超薄,没有悬挂键和可调带隙等不寻常的特性,使其在电子科学领域有着潜在应用前景。获得高性能的二硫化钼器件必须实现金属电极与二硫化钼的良好接触,但是由于金属电极与二硫化钼之间存在较大的肖特基势垒,载流子注入效率受限,接触电阻增大,影响器件的性能,增大无用功耗。因此实现金属与二硫化钼的欧姆接触具有重要意义。通常CVD制备的二硫化钼是具有N型导电特性,对其进行有效掺杂并获得良好P型二硫化钼金属-半导体接触特性是器件和电路应用迫切需要解决的问题。本文采用CVD方法制备二硫化钼薄膜,采用等离子技术进行有效掺杂,并研究不同金属与P型二硫化钼薄膜的接触特性,为电路应用奠定基础。对CVD制备Mo S2薄膜的工艺进行了优化,获得的N型Mo S2薄膜进行了拉曼光谱和PL分析,拉曼光谱分析表明A1g振动模式的位置为383.6cm-1,E2g振动模式的位置为404.2cm-1,两峰之间的差值为（35）（28）21.29cm-1,PL谱中峰位于683.44nm（1.8e V）处。掺杂后的P型Mo S2对应的A1g振动模式的位置382.8cm-1,E2g振动模式的位置为405.8cm-1,两峰之间的差值（35）增大到22.97cm-1,PL光谱峰值右移。表明经过等离子注入掺杂二硫化钼为P型。通过光刻电子束蒸发等工艺制备钛、铬、铝、镍金属电极与二硫化钼接触,测试结果表明,金属与N型二硫化钼接触I-V曲线为非线性,有明显整流特性,而与P型二硫化钼接触时I-V曲线为线性,获得欧姆接触。研究了钛、铬、铝和镍等金属与二硫化钼的接触特性,制备了MS（Metal-Semiconductor）结构,测量了MS结构的I-V特性。分析表明金属-半导体功函数差对I-V曲线有显著影响,接触电阻的大小铬/金结构最小,钛/金其次,而镍、铝最大。金属铬/金和钛/金在与二硫化钼接触时,接触特性接近欧姆接触。这对于优化金属与P型二硫化钼界面接触特性,降低接触电阻,实现良好欧姆接触以及构建基于二硫化钼的电路具有重要意义。
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