İki boyutlu geçiş metal dikalkogenit (GMDK) alaşımları ve aygıtları

İki-boyutlu geçiş metalleri dikalkojenitler (2-B GMK) alaşımları elektronik özellikleri, mobilite, ışık hassasiyeti, kitle formda olmayan direkt bant aralığı gibi üstün özellikleri nedeniyle büyük ilgi çekmiştir. Molibden sülfit (MoS2), molibden sülfoselenit (MoS2(1-x)-Se2x), molibden selenit (MoSe2), ve alaşımları optoelektronik, yarıiletken elektroniği ışık detektörleri ışık pilleri ve enerji hasadı alanlarında üretilen yeni cihazlar için adaydır. Bu tez çalışmasında, tek katmanlı MoS2, MoS2(1-x)-Se2x), MoSe2 yapıların tekrarlanabilir olarak üretimi, gaz akış oranları, alttaş sıcaklığı kimyasal toz oranları (S/Se) gibi kimyasal buhar biriktirme (KBB) parametrelerinin sistematik şekilde araştırılması sunulmuştur. SiO2 (300 nm)/Si alttaşları üzerinde üretilen tek tabakalı yaprakların boyutunun 150 μm kadar büyük olduğu ölçülen ve bant aralığının 1.82 eV (MoS2) ile 1.56 eV (MoSe2) arasında değişmesine izin veren x (x= 0-1) kompozisyonunun tam olarak kontrolünü elde ettik. Reaksiyon sıcaklığı ve S/Se oranı te katmanlı GMK alaşımlarının bileşim değerinin (x=0-1) kontrolünde en önemli parametrelerdir. Selenyum bakımından zengin alaşımların daha yüksek bir büyüme sıcaklığında büyümesi, Se zengin buharında mevcut Se atomları ile büyütülmüş alaşım konak kafes bölgesi olarak S atomlarının ikame edilmesi kalkojen değişim mekanizmasına (KDM) atfedilir. KBB işleminde NaCl katılımı, alttaşın tüm yüzeyini kaplanmış ve tuzsuz bir işlemle mümkün olmayan geniş alanlı MoSe2 üretimini sağlar. Fotoluminesans (FL) ölçümü, Raman spektroskopi ölçümü, karanlık alan ölçümü, aydınlık alan ölçümü atomik güç mikroskobu (AGM) ölçümü, taramalı elektron mikroskobu (TEM) gibi bazı analiz ölçümlerini tatbik ettik. Alan etki transistörü (AET) cihazı 2B MoSe2 yaprağı üzerine fabrike edildi ve performans ölçümü gösterildi.