WSe2纳米材料的制备及其性能研究

来源 :武汉科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:taizi0204
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由于过渡金属二硫化物(TMDCs)非比寻常的光学、电学、磁学以及机械性能,近年来受到越来越多的关注,过渡金属二硫化物是一类与石墨烯结构相似的层状材料,其带隙可调,弥补了石墨烯带隙为零的缺陷,使其成为光电子器件、传感器、场效应晶体管和纳光电子等领域的热门材料,其高的载流子迁移率、大的开关比,使其在半导体领域也表现卓越。目前,人们对体相的过渡金属二硫化物的研究已经取得一定的进展,对二维的过渡金属二硫化物的研究还有待更进一步,特别是对WSe2的研究,以往大多将关注点放在其润滑性能,而对影响WSe2纳米薄膜结构、形貌的因素以及其光电性能的研究较少。  本研究主要内容包括:⑴采用磁控溅射与真空硒化的方法制备WSe2纳米薄膜,发现制备的WSe2纳米薄膜为不透明。⑵采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(EDS)对薄膜样品进行表征,发现钨薄膜退火与否、钨薄膜溅射时长、基底材料的选择、硒化温度都对WSe2薄膜的形貌起到调控作用。采用KEITHLEY的4200A-SCS参数分析仪,在薄膜样品上构建一个Cu电极和导电碳胶电极,测试薄膜的导电性发现薄膜样品的导电性良好,表现出整流效应,具有光伏性能。采用CHI600系列电化学分析仪中的二电极系统,探究相应的WSe2纳米薄膜的光响应特性,发现WSe2纳米薄膜具有快速的光响应速度,且Al2O3-15-750样品的光响应速度快于Al2O3-20-750样品,其光响应上升、下降时间分别为0.16s和0.12s。WSe2纳米薄膜具有良好的光电特性,在太阳能电池、光电器件方面都具有潜在应用。
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