一种Si(P)/H/WS2(RE)范德华异质结及其制备方法技术

本发明专利技术属于凝聚态物理、材料研究领域，特别涉及一种Si(P)/H/WS2(RE)范德华异质结及其制备方法，制备方法包括：将WS2材料的其中一个W原子替换为稀土原子，形成WS2(RE)层；选择对晶体硅进行切面后掺杂非金属原子磷，采用H原子饱和掉硅在切面后表面未配对的悬挂键，采用一个P原子替换一个Si原子，替换的Si原子选择与稀土原子间距最短且未与H原子形成共价键的原子；以Si(P)

【技术实现步骤摘要】
一种Si(P)/H/WS2(RE)范德华异质结及其制备方法


[0001]本专利技术属于凝聚态物理、材料研究领域，特别涉及一种Si(P)/H/WS2(RE)范德华异质结及其制备方法。

技术介绍

[0002]在采用CVD方法生长WS2材料必定会带来缺陷，而缺陷的存在势必影响材料性能。目前，对于单层WS2提高其性能的方法一般有掺杂、施加压力或电场应变等，而掺杂的元素也一般为非金属元素和过渡族金属元素。某些采用吸附掺杂的方式会导致结构不稳定，从而也会影响材料性能的稳定性。相较而言，替位掺杂的方式是比较稳定的。然而，具有丰富的4f轨道电子的稀土原子掺杂WS2或者更换生长衬底材料制作异质结提高光电性能的设计很少被考虑到。
[0003]对于WS2二维材料异质结光电探测器的设计主要的研究都集中在通过WS2和其他二维材料所构建的异质结，然而，传统的方法制备范德华异质结一般都通过二维材料的微区定点转移，或者通过二次生长。微区定点转移方案需要使用凝胶薄膜，难以彻底清除；且转移过程很容易造成二维材料损伤，两种材料的接触界面也容易受到二维材料翘楚和褶皱影响，导致本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Si(P)/H/WS2(RE)范德华异质结的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：在WS2材料中掺杂稀土原子RE，即将WS2材料的其中一个W原子替换为稀土原子RE，形成WS2(RE)层，该层结构表现为P型半导体性质；选择对晶体硅进行切面后掺杂非金属原子磷，采用H原子饱和掉硅在切面后表面未配对的悬挂键，采用一个P原子替换一个Si原子，替换的Si原子选择与RE原子间距最短且未与H原子形成共价键的原子，该结构属于n型半导体；以Si(P)
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H层作为衬底，在测试层间距后将WS2(RE)层与Si(P)
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H叠加形成Si(P)/H/WS2(RE)异质结。2.根据权利要求1所述的一种Si(P)/H/WS2(RE)范德华异质结的制备方法，其特征在于，稀土原子RE选择原子序数小于且接近钨原子的原子序数的稀土原子。3.根据权利要求1或2所述的一种Si(P)/H/WS2(RE)范德华异质结的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵杨，赵洪泉，石轩，王春香，
申请(专利权)人：中国科学院重庆绿色智能技术研究院，
类型：发明
国别省市：