學術研究
畢業論文
在矽基上生長 sp2鍵結氮化硼薄膜用於沉積二硫化鉬之研究
姓名 : 吳俊漢
指導教授
陳昇暉
論文摘要
在科技日異月新的發展下,sp2-氮化硼薄膜由於無表面懸鍵及寬能隙的特性,因此被看好能扮演良好的介電層材料,希望能與矽結合並合成厚度可控均勻且高品質的 sp2-氮化硼薄膜,用以提供二硫化鉬(MoS2)平坦的表面沉積,為本研究的核心主軸。
為了得到均勻的氮化硼薄膜,並改善轉印產生的皺褶、破裂或金屬離子汙染等問題,我們直接在矽(111)和二氧化矽基板上沉積 sp2-氮化硼薄膜,並藉由拉曼光譜確認有 sp2-氮化硼的 E2g峰、TEM 確認氮化硼薄膜是水平排列,層與層間距為 0.34 nm 和 0.33 nm 及 XPS 能譜圖確認硼氮元素比為 1.12:1 和 0.99:1,證實我們成功合成 sp2-氮化硼薄膜,此外我們也透過調變載氣流量和沉積時間優化薄膜表面粗糙度供後續 MoS2 沉積。
最後在 sp2-氮化硼薄膜上沉積二硫化鉬(MoS2),於 MoS2 / sp2-BN /Si(111)結構,用拉曼光譜確認有 MoS2的 E2g及 A1g峰,但基板表面有孔洞
無 PL 光譜訊號,表示 MoS2不是好的二維材料。於 MoS2 / sp2-BN / SiO2 結構,用拉曼光譜確認有 MoS2 的 E2g及 A1g峰,PL 光譜半高寬為 0.12 eV 及TEM 圖證明 MoS2二維材料可以沉積在 sp2-氮化硼的薄膜上,說明在二氧化矽基板上的 sp2-氮化硼薄膜適合用來沉積 MoS2的基板。