【CN110070920A】一种含单层二硫化钼结构的半导体器件仿真方法【专利】

《单层二硫化钼的制备及其光学性能研究》篇一一、引言随着纳米科技的发展，二维材料因其独特的物理和化学性质，逐渐成为科研领域的热点。

其中，单层二硫化钼（MoS2）作为一种典型的二维过渡金属硫化物，因其卓越的电子学、光学和机械性能，在光电子器件、传感器和催化等领域展现出巨大的应用潜力。

本文旨在探讨单层二硫化钼的制备方法及其光学性能的研究。

二、单层二硫化钼的制备单层二硫化钼的制备主要采用化学气相沉积（CVD）法。

CVD法具有制备过程简单、可控制性强、产物质量高等优点，是制备单层二硫化钼的常用方法。

1. 材料准备首先，需要准备钼源（如MoO3）和硫源（如H2S）。

此外，还需要选择合适的生长基底，如硅片或蓝宝石等。

2. 制备过程将钼源和硫源分别加热至一定温度，在高温条件下使其气化。

随后，将气化的钼源和硫源通入反应室，在基底上发生化学反应生成二硫化钼。

通过控制反应温度、气源浓度、基底温度等参数，可以获得不同厚度和质量的二硫化钼。

3. 获得单层二硫化钼当二硫化钼生长至一定厚度时，可以通过控制生长时间和硫源供应等方式，使其在单层状态下停止生长。

经过一定的退火处理后，可以得到单层二硫化钼。

三、光学性能研究单层二硫化钼具有优异的光学性能，包括强光吸收能力、宽带光响应和优异的光致发光性能等。

以下将对单层二硫化钼的光学性能进行研究：1. 吸收光谱研究采用紫外-可见-近红外分光光度计测试单层二硫化钼的吸收光谱。

结果表明，单层二硫化钼在可见光范围内具有较高的光吸收能力，且吸收峰位置随波长变化而变化。

这为设计高灵敏度光电器件提供了重要依据。

2. 光致发光性能研究通过荧光光谱仪测试单层二硫化钼的光致发光性能。

结果表明，单层二硫化钼具有明显的光致发光现象，发光强度随激发光强度的增加而增加。

此外，其发光波长与激发波长有关，表现出良好的可调谐性。

这为设计高性能光电器件提供了新的思路。

3. 光电响应性能研究利用光电测试系统测试单层二硫化钼的光电响应性能。

《单层二硫化钼的制备及其光学性能研究》篇一一、引言随着纳米科技的发展，二维材料因其独特的物理和化学性质，受到了广泛关注。

其中，单层二硫化钼（MoS2）因其具有较高的光电性能和优越的半导体性质，被视为极具潜力的光电子材料。

本文将重点介绍单层二硫化钼的制备方法，并对其光学性能进行深入研究。

二、单层二硫化钼的制备单层二硫化钼的制备主要采用化学气相沉积（CVD）法。

CVD法是一种在特定基底上通过化学反应生成薄膜材料的技术。

在制备单层二硫化钼的过程中，首先需要准备基底，如硅片或蓝宝石等。

然后，将基底置于反应室中，通过加热和引入硫源和钼源的方式，使二者在高温下发生化学反应，生成二硫化钼薄膜。

最后，通过控制反应时间和温度等参数，可以获得不同厚度的二硫化钼薄膜。

三、光学性能研究（一）光吸收性能单层二硫化钼的光吸收性能表现出显著的层数依赖性。

通过对比不同层数的二硫化钼的光吸收曲线，发现单层二硫化钼在可见光区域具有较高的光吸收能力。

同时，其光吸收边缘表现出明显的量子限域效应，使得其光吸收性能具有更高的可调谐性。

（二）光致发光性能单层二硫化钼具有优异的光致发光性能。

在光激发下，二硫化钼能够产生强烈的荧光发射。

通过对荧光光谱的分析，可以观察到单层二硫化钼的荧光发射具有较高的发光效率和较好的稳定性。

此外，其荧光发射的波长可调性也为其在光电器件中的应用提供了可能性。

（三）非线性光学性能单层二硫化钼还具有优异的非线性光学性能。

在强光照射下，二硫化钼表现出明显的饱和吸收效应和快速的响应速度。

这使得其能够作为优异的光限幅材料和光开关器件。

此外，其非线性光学性能还使其在超快光子学和光通信等领域具有潜在的应用价值。

四、结论本文通过对单层二硫化钼的制备及其光学性能进行研究，发现其在光吸收、光致发光和非线性光学等方面表现出优异的性能。

这些性能使得单层二硫化钼在光电器件、光通信、超快光子学等领域具有广泛的应用前景。

然而，目前关于单层二硫化钼的研究仍处于初级阶段，仍需进一步探索其潜在的应用领域和优化其制备工艺。

《单层二硫化钼的制备及其光学性能研究》篇一一、引言二硫化钼（MoS2）作为一种典型的二维过渡金属硫族化合物，近年来在材料科学领域引起了广泛的关注。

其独特的电子结构和物理性质，如高载流子迁移率、良好的光学透明度以及显著的能带结构可调性，使得单层二硫化钼在光电子器件、传感器、催化剂等领域具有巨大的应用潜力。

本文旨在探讨单层二硫化钼的制备方法及其光学性能的研究进展。

二、单层二硫化钼的制备目前，制备单层二硫化钼的方法主要有化学气相沉积法（CVD）、液相剥离法以及物理剥离法等。

本文重点介绍化学气相沉积法（CVD）的制备过程。

CVD法是一种常用的制备二维材料的方法，其基本原理是在高温条件下，通过将含有目标材料的化合物或元素引入反应室，使其在基底上发生化学反应并生成目标材料。

在制备单层二硫化钼的过程中，首先将钼源（如钼酸盐）和硫源（如硫粉）分别置于反应室中，然后在高温条件下进行反应。

通过控制反应条件，如温度、压力、反应时间等，可以获得不同厚度的二硫化钼薄膜。

经过多次实验优化，最终得到单层二硫化钼。

三、光学性能研究单层二硫化钼具有优异的光学性能，如高光学透明度、强光吸收能力以及可调谐的光学带隙等。

本部分将详细介绍单层二硫化钼的光学性能及其应用。

1. 光学透明度与光吸收能力单层二硫化钼具有较高的光学透明度，在可见光波段具有较高的光吸收能力。

研究表明，单层二硫化钼的光吸收系数随波长的变化而变化，具有较好的可调谐性。

这种特性使得单层二硫化钼在光电子器件、太阳能电池等领域具有潜在的应用价值。

2. 光学带隙单层二硫化钼的能带结构具有明显的间接带隙和直接带隙特性。

通过调节外界条件（如电场、应力等），可以实现对带隙的调控。

这种可调谐的带隙使得单层二硫化钼在光电器件中具有优异的光电性能。

此外，单层二硫化钼的带隙随层数的变化而变化，这也是其独特的光学性质之一。

四、实验结果与讨论本部分将通过实验数据展示单层二硫化钼的光学性能。

首先，通过光学显微镜和原子力显微镜等手段对制备得到的单层二硫化钼进行表征，确认其厚度和形貌。

《单层二硫化钼的制备及其光学性能研究》篇一一、引言随着纳米材料研究的深入，二维材料因其独特的物理和化学性质而受到广泛关注。

其中，单层二硫化钼（MoS2）作为一种典型的二维过渡金属硫化物，因其优异的光学性能和电子特性在光电子器件、传感器、催化剂等领域具有巨大的应用潜力。

本文旨在研究单层二硫化钼的制备方法及其光学性能，为进一步应用提供理论依据。

二、单层二硫化钼的制备单层二硫化钼的制备主要采用化学气相沉积（CVD）法。

CVD法具有制备过程简单、可控制备条件等优点，适用于大规模生产单层二硫化钼。

具体步骤如下：1. 准备基底：选择适当的基底，如二氧化硅/硅基底，进行清洗和预处理。

2. 制备硫源和钼源：分别将硫粉和钼粉制备成适当的蒸汽状态，以供后续反应使用。

3. 反应过程：将硫源和钼源置于CVD系统中，在一定温度下进行化学反应。

反应过程中需严格控制反应时间和温度等参数，以确保单层二硫化钼的生成。

4. 转移与表征：反应结束后，将制备好的单层二硫化钼从基底上转移到目标基底上，并进行表征分析。

三、光学性能研究单层二硫化钼具有优异的光学性能，如光吸收、光发射等。

本文通过实验和理论计算对单层二硫化钼的光学性能进行研究。

1. 实验方法：采用光谱仪、激光共聚焦显微镜等设备对单层二硫化钼的光学性能进行测试。

通过改变温度、光强等参数，观察并记录实验结果。

2. 理论计算：利用第一性原理计算方法，对单层二硫化钼的电子结构和光学性质进行理论计算。

通过对比实验结果和理论计算结果，验证了单层二硫化钼的光学性能。

3. 结果分析：实验结果表明，单层二硫化钼在可见光波段具有较高的光吸收系数和光发射效率。

理论计算结果表明，单层二硫化钼的电子结构和光学性质与其独特的二维结构密切相关。

此外，我们还发现单层二硫化钼的光学性能具有较好的稳定性，可在不同温度和光强下保持较高的性能。

四、结论本文采用化学气相沉积法制备了单层二硫化钼，并通过实验和理论计算对其光学性能进行了研究。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910276587.1(22)申请日 2019.04.08(71)申请人 大连理工大学地址 116024 辽宁省大连市甘井子区凌工路2号(72)发明人 李东　叶宏飞　(74)专利代理机构 大连理工大学专利中心21200代理人 温福雪　侯明远(51)Int.Cl.G16C 10/00(2019.01)(54)发明名称一种测定单层二硫化钼弯曲刚度的分子动力学方法(57)摘要本发明提供了一种测定单层二硫化钼弯曲刚度的分子动力学方法，属于计算二维纳米材料技术领域。

首先建立所需尺寸的单层二硫化钼分子的平板结构模型，然后通过坐标映射的方法，将该尺寸的平板结构映射成不同曲率的管状结构模型，然后对其施加环向约束，以保证其构型约束在映射后固有的曲率下，通过分子动力学模拟统计出该模型在不同曲率下的应变能密度，并做出应变能密度与曲率平方曲线图，取其曲率小于0.1nm -1的小变形区域拟合得到弯曲刚度。

通过计算不同特征尺寸在不同边界进行弯曲的几组模型，结果展示单层二硫化钼沿不同边界进行弯曲其弯曲刚度变化趋势不同的边界效应，以及随着特征尺寸的增加，其弯曲刚度逐渐趋于一致的尺寸效应。

权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 110010207 A 2019.07.12C N 110010207A1.一种测定单层二硫化钼弯曲刚度的分子动力学方法，其特征在于，步骤如下：(1)单层二硫化钼是由三层原子构成的类三明治结构的板状分子模型，其上下两层为硫原子层，中间为钼原子层；依其边界特征将平板分子模型分为扶手椅型边界和锯齿型边界；首先建立所需尺寸的单层二硫化钼平板分子模型，然后通过坐标映射方法，将所建立的单层二硫化钼平板分子模型映射成5种不同曲率的管状结构模型；根据单层二硫化钼平板分子模型的尺寸分为大尺寸平板分子模型和小尺寸平板分子模型，大尺寸平板分子模型为弯曲边的尺寸为30nm -50nm的平板分子模型，分别映射成为90、180、270、360度的管状结构；小尺寸平板分子模型为弯曲边的尺寸为5nm -25nm的平板分子模型，分别映射成15、30、45、60度管状结构；通过分子动力学方法分别统计出不同尺寸平板分子模型以及对应的5种不同曲率下管状结构分子模型的总势能，并计算出同一尺寸下管状模型与平板模型之间的势能差；(2)基于连续介质力学理论，单层二硫化钼的弯曲刚度D由其应变能ΔU得到，该应变能即为上述分子动力学方法统计出的势能差，具体的方程形式如下所示：其中，κ为弯曲后管状模型的曲率；A为单层二硫化钼的平板分子模型的真实面积，假设映射前后平板分子模型的表面积不变，采用平板分子模型的表面积作为此处面积；通过上述关系式作出该平板分子模型在每一个曲率下的应变能密度与曲率平方的曲线，并利用曲率小于0.1nm -1的小变形区域的计算结果进行线性拟合，其拟合线斜率的2倍即为当前尺寸模型的弯曲刚度。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010284778.5(22)申请日 2020.04.13(71)申请人 华中科技大学地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人 曾祥斌　曾薏蓉　王士博　鲁基昌　陆晶晶　胡一说　王文照　肖永红　袁俊茹　周宇飞　王君豪　王曦雅　(74)专利代理机构 上海慧晗知识产权代理事务所(普通合伙) 31343代理人 苏蕾(51)Int.Cl.H01L 29/43(2006.01)H01L 29/45(2006.01)H01L 21/02(2006.01)H01L 21/44(2006.01)(54)发明名称二硫化钼半导体的欧姆接触结构及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种二硫化钼半导体的欧姆接触结构及其制备方法，二硫化钼半导体的欧姆接触结构，包括：基片、二硫化钼薄膜、掺杂二硫化钼薄膜、第一电极与第二电极；所述二硫化钼薄膜位于所述基片的一侧，所述掺杂二硫化钼薄膜形成于所述二硫化钼薄膜的与所述基片相背的一侧，所述第一电极设于所述掺杂二硫化钼薄膜的与所述二硫化钼薄膜相背的一侧，且与所述掺杂二硫化钼薄膜接触，所述第二电极设于所述第一电极的与所述掺杂二硫化钼薄膜相背的一侧，所述第一电极与所述第二电极为不同材料的金属。

权利要求书2页 说明书9页 附图3页CN 111463268 A 2020.07.28C N 111463268A1.一种二硫化钼半导体的欧姆接触结构，其特征在于，包括：基片、二硫化钼薄膜、掺杂二硫化钼薄膜、第一电极与第二电极；所述二硫化钼薄膜位于所述基片的一侧，所述掺杂二硫化钼薄膜形成于所述二硫化钼薄膜的与所述基片相背的一侧，所述第一电极设于所述掺杂二硫化钼薄膜的与所述二硫化钼薄膜相背的一侧，且与所述掺杂二硫化钼薄膜接触，所述第二电极设于所述第一电极的与所述掺杂二硫化钼薄膜相背的一侧，所述第一电极与所述第二电极为不同材料的金属。

专利名称：基于衬底硫化预处理的单层二硫化钼的制备方法专利类型：发明专利
发明人：丛春晓,杨鹏,仇志军,刘冉
申请号：CN201910705361.9
申请日：20190801
公开号：CN110451564B
公开日：
20220318
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于二维半导体材料技术领域，具体为基于衬底硫化预处理的单层二硫化钼的制备方法。

本发明以硅片作为生长衬底，在衬底经过清洗之后，将其置于石英试管中在含硫蒸气的环境下进行硫化处理，接着采用化学气相沉积的方法制备单层二硫化钼。

本发明通过优化衬底硫化处理的温度、时间，制备出高质量的单层二硫化钼单晶及大面积连续薄膜。

该方法过程简单，无需价格昂贵的硫化源及生长源。

所制备的高质量单层二硫化钼可以用于制备具有更高荧光量子产率、更优异性能的特殊功能的光电子器件和微纳电子器件。

申请人：复旦大学
地址：200433 上海市杨浦区邯郸路220号
国籍：CN
代理机构：上海正旦专利代理有限公司
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