學術研究
畢業論文
二維材料二硫化鉬薄膜光電特性與均勻性之研究
姓名 : 李林祥
指導教授
陳昇暉
論文摘要
二硫化鉬薄膜為具有能隙(bandgap)之二維材料,當其應用於半導體元
件具有高開關比的特性。本論文使用一階段與二階段化學氣相沉積法沉積法沉積二硫化鉬薄膜以探討其光電特性與均勻性。一階段化學氣相沉積法製成的二硫化鉬薄膜,拉曼光譜圖兩特徵峰值的差額(delta k)為 19.2cm-1到25.6cm-1,層數為一到六層,雙層之二硫化鉬薄膜均勻性可達到 15mm。二階段化學氣相沉積法製成的二硫化鉬薄膜,拉曼光譜圖兩特徵峰值的差額(delta k)為 20.7cm-1 到 23.6cm-1,層數為一到三層,雙層之均勻性為整片750mm2之範圍。
此外本研究也使用 X 射線光電子能譜儀,做薄膜元素分析與計算元素
百分比。使用 X 射線繞射儀,分析二硫化鉬薄膜的晶格。使用可見光光譜儀與光激發螢光光譜儀,對照文獻,分析二硫化鉬薄膜在布里淵區 k 點位置的激子躍遷行為。另外本研究也放置大型的藍寶石基板,比較一階段化學氣相沉積與二階段化學氣相沉積法沉積的二硫化鉬薄膜之均勻性。一階段化學氣相沉積法沉積的二硫化鉬薄膜較容易受到爐管內因素影響,本實驗放置3 × 9cm的大型藍寶石基板,並比較不同位置的均勻性。二階段化學氣相沉積法沉積的二硫化鉬薄膜,均勻性與石英爐管腔體內基板擺放位置等因素無關,僅與濺鍍鉬薄膜均勻度有關,本實驗放置3 × 2.5cm的大型藍寶石基板,並在上面沉積出均勻的薄膜。