單層MoS2光電探測器的制備和性能調控
二維過渡金屬硫化物(2D-TMDS)材料(如M0S2、WS2、SnS2> NbS2)具有優異的光 學、電學、光電學、力學等性能,材料厚度為0.1?Inm,具有理想的半導體帶隙(1.5-2.1 eV),以及強烈的光-物質相互作用,成為下一代微型、高靈敏度、高穩定、透明性的光電 探測器的理想材料。


對單層MoS2光電探測器進行氧等離子處理,氧等離子處理工藝是:將制備出的單層MoS2光電探測器放置于低溫氧等離子環境中,氧等離子體機的放電功率均設置為10 W, 通入氧氣后保證反應腔體中壓力保持在25 Pa,處理時間2 s。
實驗結論
通過氧等離子處理前后的拉曼、光致發光以及器件性能的變化分析了氧等離子處理的 原理。首先氧等離子處理前后拉曼光譜顯示兩個特征峰出現的位置沒有較大變化,僅是特 征峰強度均有較大地降低,這是因為氧等離子處理后,MoS2表面的缺陷位置被摻入氧原 子實現了缺陷位氧原子的化學吸附以及反應生成多種Mo的氧化物,導致S-Mo之間的振 動強度減??;其次,光致發光光譜顯示氧等離子體處理后特征峰的強度有較大的增加,這 是因為摻入的氧原子相當于對單層M0S2進行p型摻雜,MoS2的n型半導體特性表明材 料內部自由電子(n)數量大于空穴(p)數量,p型摻雜使得在材料在光激發作用下產生的電 子-空穴對(中性粒子)數量增加,激子數量增加使得光致發光強度增加。
氧等離子體處理不僅具有P型摻雜作用,也可以通過刻蝕襯底表面的作用而降低材料 的表面粗糙度。因此分析探測器輸出的電流增加的原因可能是氧等離子體處理可以很好地 去除掉在制備單層M0S2光電探測器過程中引入的有機雜質。這些有機雜質的存在增大了 M0S2的表面粗糙度,電流傳輸過程中載流子的散射現象增強從而降低了器件的電流傳輸效率圖片圖片圖片圖片



PLUTO-M
PLUTO-M型等離子體表面處理系統是針對于高校,科學研究所和企業實驗室,或者小批量生產的創新性企業而研發的創新型實驗平臺。我們收集了大量客戶使用信息,分析應用需求,將多年設計和制造經驗應用于小型化,多功能的等離子體表面處理設備。無論是設計理念,零配件的選用,都傾注大量精力。針對用戶不同的需求,我們提供對應配件,在獲得常規性能的同時,擁有表面鍍膜(涂層),刻蝕,等離子化學反應,粉體等離子體處理等多種能力。
主要參數
1. 真空腔規格: 不銹鋼腔體,直徑215mm*深)235mm
2. 電極:兩個自適應平板電極,材質6061-T6鋁合金
3. 電極尺寸:125*125mm 硬質氧極氧化表面處理
4. 電極極性:可相互轉換正負極,調整等離子體平衡性
5. 等離子體發生器:RF射頻發生器,頻率:13.5
6MHz 自適應阻抗匹配電源6. 功率:0-200W連續可調,精度1W
7. 氣體控制:針式氣體流量閥,60-600ml 2路氣體8. 控制方式:4.3寸工業控制觸摸屏