研究目的
总结石墨烯-过渡金属二硫化物横向异质结构(HSs)的生长策略及其电子/光电子应用,并探讨实现连续薄膜晶圆级生长以应用于实际的技术进展。
研究成果
该综述指出,基于化学气相沉积(CVD)系统的图案化再生长技术能够实现半导体过渡金属二硫化物(TMDs)与金属石墨烯的空间可控横向异质结构(HSs),从而推动多种应用发展。但目前仍存在非外延生长和异质结重叠等挑战。未来研究可聚焦于制备具有超快载流子输运特性的弹道晶体管,并开发替代硅技术的新型材料。
研究不足
石墨烯与过渡金属硫化物之间化学键的形成仍具挑战性。非外延生长和重叠异质结是图案化再生长方法的缺陷。转移和光刻工艺产生的聚合物残留物使异质结研究更为复杂。
1:实验设计与方法选择:
该综述讨论了采用化学气相沉积(CVD)法生长石墨烯-TMD横向异质结构(HSs)的方法,重点介绍了图案化再生长和表面介导生长技术。
2:样本选择与数据来源:
综述综合了多项关于石墨烯-TMD横向异质结构生长与应用的研究数据,包括光学图像、透射电子显微镜(TEM)成像和衍射图样。
3:实验设备与材料清单:
提及的设备包括CVD系统、TEM、暗场TEM(DF-TEM)、低能电子显微镜(LEEM)和光学显微镜。材料包括石墨烯、过渡金属二硫化物(TMDs,如MoS2、WSe2、WS2)以及SiO2/Si和蓝宝石等衬底。
4:WSeWS2)以及SiO2/Si和蓝宝石等衬底。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:详细描述了图案化再生长和表面介导生长的具体流程,包括将石墨烯转移至衬底、部分刻蚀以及后续的TMD生长。
5:数据分析方法:
分析方法包括TEM和LEEM成像、衍射图样分析以及器件的电学表征。
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获取完整内容-
CVD system
Used for the growth of graphene-TMD lateral heterostructures.
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TEM
Used for imaging and analyzing the structure of graphene-TMD heterojunctions.
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DF-TEM
Used for observing the structure of graphene-MoS2 junctions.
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LEEM
Used for depicting the orientation of graphene and MoS2 for epitaxial growth.
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Optical microscope
Used for observing the continuity across interfaces of graphene-TMD heterojunctions.
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