Loading...

The Growth and Characterization of Two-Dimensional Molybdenum Diselenide Crystals as Photodetectors

Karimi, Fatemeh | 2023

87 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 56190 (04)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Physics
  6. Advisor(s): Esfandiar, Ali
  7. Abstract:
  8. A novel optoelectronic property of two-dimensional (2D) materials suggests they can be used for high-performance photodetector design. There has been a lot of attention paid to MoS2 and Despite its higher optical absorbance, MoSe2 has received little attention. A chemical vapor deposition system was used to prepare atomically thin MoSe2 films. Our research developed a method of preparing hexagon-shaped MoSe2 photodetector on Si/SiO2 substrates in atmospheric pressure with sawtooth edges, leading to large-scale MoSe2 layers with the size of ∼ 70µm . The Raman characterization of the grown flakes indicated that they possessed high quality few layers of MoSe2 and the distance between the two leading peaks of E21g and A1 g in Raman dispersion confirms the thickness of 2 to 3 atomic layers. There are many applications for MoSe2 in the nanoelectronics field, as demonstrated by the optoelectronic measurements of the device. As shown by these results, under variety photon wavelength exposure, our MoSe2 photodiode exhibited the high responsivity (23mA/W) , the noticeable specific detectivity (1.8 × 1011Jones) , and the fast response time 4ms . A few-layer MoSe2 photodiode has demonstrated excellent performance, suggesting that with appropriate device engineering, the performance can be further enhanced
  9. Keywords:
  10. Two Dimentional Materials ; Metal Transition Chalcogenide ; Chemical Vapor Deposition (CVD) ; Photodetector ; Nickel Diselenide Hybride Nanocomposite ; Molybdenum Diselenide (MoSe2)

 Digital Object List

 Bookmark

  • مقدمه
    • آشکارسازهای نوری
      • آشکارساز نور‌رسانا
      • آشکارسازهای فوتوولتاییک
      • آشکارساز دمبر
      • آشکارسـازهای فوتـون گسـیل
      • آشکارساز الکترومغناطیس نوری
    • اصول کلی آشکارساز های نوری
      • نور رسانا
      • دیود نوری
      • ترانزیستور نوری
      • معرفی پارامتر های اپتوالکترونیکی
      • پاسخ دهی نوری
      • بازدهی کوانتومی خارجی
      • بازده کوانتومی داخلی
      • زمان پاسخ
      • پهنای باند
      • توان معادل نوفه
      • آشکارکنندگی
      • رنج طول موجی
    • چالش‌های موجود
    • آشکارسازهای نوری بر اساس مواد دوبعدی
  • نانومواد دوبعدی: ساختار بلوری و روش‌های فرآوری
    • مواد دو بعدی
    • دسته بندی مواد دوبعدی
      • گرافن
      • هگزاگونال بور نیترید
      • فسفر سیاه
      • کربن نیترید گرافیتی
      • مکسین‌ها
      • سیلیسین و ژرمانن
      • کالکوژناید فلزات واسطه
    • مولیبدن دی سلناید
    • روش‌های فرآوری
    • بررسی اجمالی رشد لایه‌های نازک دوبعدی مولیبدن سلناید
      • اصول جوانه‌زنی غیرهمگن
    • روش‌های بالا به پایین
      • تورق سازی مکانیکی
      • ورقه سازی در فاز مایع
      • جا‌ی‌گیری یون لیتیوم
    • روش‌های پایین به بالا
      • سنتز هیدروترمال
      • رسوب بخار شیمیایی
      • برآرایی پرتو مولکولی
  • سنتز کریستال دو بعدی مولیبدن سلناید
    • روش پژوهش
      • مواد اولیه
      • تجهیزات مورد استفاده
      • دستگاه حمام فراصوت
      • ترازوی دیجیتال
      • قلم برش
      • قایقک آلومینا و کوارتز
      • سیستم لایه نشانی بلور دوبعدی مولیبدن سلناید به روش رسوب بخار شیمیایی
    • مراحل لایه نشانی از فاز بخار
      • آماده سازی لوله کوارتز
      • آماده سازی زیرلایه
      • آماده سازی قایقک حاوی پیش ماده‌ها
      • توزین پیش ماده‌های پودری
      • جایگذاری زیرلایه و قایقک‌ها در کوره‌ی رسوب بخار شیمیایی
    • دستورالعمل لایه‌نشانی بلورهای دو بعدی مولیبدن دی سلناید
    • شرایط نمونه‌های رشد یافته به روش رسوب بخار شیمیایی
    • بررسی نحوه‌ی عملکرد پارامتر‌های مربوط به رشد در فاز بخار
    • روش‌های مشخصه یابی ساختاری
      • بازرسی چشمی سطح زیرلایه
      • عکس ‌برداری با میکروسکوپ نوری
      • آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی
      • آنالیز طیف سنجی رامان
    • تورق سازی مکانیکی
  • عملکرد آشکارسازهای نوری مبتنی بر بلور مولیبدن سلناید
    • ساخت آشکارساز نوری از بلورهای دوبعدی مولیبدن دی سلناید
      • اتصال الکترود فلزی به نيمه‌رسانا
      • نحوه‌ی ساخت الکترود‌های طلا
      • انتقال کریستال‌های دو بعدی به الکترود هدف
    • -معرفی سیستم اندازه گیری پارامترهای اپتیکی الکتریکی
    • عملکرد آشکارساز نوری مولیبدن دی سلناید به روش تورق مکانیکی
      • آشکارساز نوری از کریستال توده‌ای مولیبدن دی سلناید
      • آشکارساز نوری از کریستال کم لایه مولیبدن دی سلناید
    • عملکرد آشکارساز نوری مولیبدن دی سلناید به روش رسوب بخار شیمیایی
  • نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات
    • نتیجه گیری
    • ارائه پیشنهادات
  • a0cbabff-6160-4756-b4f4-1cb8449bc72f.pdf
    • مقدمه
      • آشکارسازهای نوری
        • آشکارساز نور‌رسانا
        • آشکارسازهای فوتوولتاییک
        • آشکارساز دمبر
        • آشکارسـازهای فوتـون گسـیل
        • آشکارساز الکترومغناطیس نوری
      • اصول کلی آشکارساز های نوری
        • نور رسانا
        • دیود نوری
        • ترانزیستور نوری
        • معرفی پارامتر های اپتوالکترونیکی
        • پاسخ دهی نوری
        • بازدهی کوانتومی خارجی
        • بازده کوانتومی داخلی
        • زمان پاسخ
        • پهنای باند
        • توان معادل نوفه
        • آشکارکنندگی
        • رنج طول موجی
      • چالش‌های موجود
      • آشکارسازهای نوری بر اساس مواد دوبعدی
    • نانومواد دوبعدی: ساختار بلوری و روش‌های فرآوری
      • مواد دو بعدی
      • دسته بندی مواد دوبعدی
        • گرافن
        • هگزاگونال بور نیترید
        • فسفر سیاه
        • کربن نیترید گرافیتی
        • مکسین‌ها
        • سیلیسین و ژرمانن
        • کالکوژناید فلزات واسطه
      • مولیبدن دی سلناید
      • روش‌های فرآوری
      • بررسی اجمالی رشد لایه‌های نازک دوبعدی مولیبدن سلناید
        • اصول جوانه‌زنی غیرهمگن
      • روش‌های بالا به پایین
        • تورق سازی مکانیکی
        • ورقه سازی در فاز مایع
        • جا‌ی‌گیری یون لیتیوم
      • روش‌های پایین به بالا
        • سنتز هیدروترمال
        • رسوب بخار شیمیایی
        • برآرایی پرتو مولکولی
    • سنتز کریستال دو بعدی مولیبدن سلناید
      • روش پژوهش
        • مواد اولیه
        • تجهیزات مورد استفاده
        • دستگاه حمام فراصوت
        • ترازوی دیجیتال
        • قلم برش
        • قایقک آلومینا و کوارتز
        • سیستم لایه نشانی بلور دوبعدی مولیبدن سلناید به روش رسوب بخار شیمیایی
      • مراحل لایه نشانی از فاز بخار
        • آماده سازی لوله کوارتز
        • آماده سازی زیرلایه
        • آماده سازی قایقک حاوی پیش ماده‌ها
        • توزین پیش ماده‌های پودری
        • جایگذاری زیرلایه و قایقک‌ها در کوره‌ی رسوب بخار شیمیایی
      • دستورالعمل لایه‌نشانی بلورهای دو بعدی مولیبدن دی سلناید
      • شرایط نمونه‌های رشد یافته به روش رسوب بخار شیمیایی
      • بررسی نحوه‌ی عملکرد پارامتر‌های مربوط به رشد در فاز بخار
      • روش‌های مشخصه یابی ساختاری
        • بازرسی چشمی سطح زیرلایه
        • عکس ‌برداری با میکروسکوپ نوری
        • آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی
        • آنالیز طیف سنجی رامان
      • تورق سازی مکانیکی
    • عملکرد آشکارسازهای نوری مبتنی بر بلور مولیبدن سلناید
      • ساخت آشکارساز نوری از بلورهای دوبعدی مولیبدن دی سلناید
        • اتصال الکترود فلزی به نيمه‌رسانا
        • نحوه‌ی ساخت الکترود‌های طلا
        • انتقال کریستال‌های دو بعدی به الکترود هدف
      • -معرفی سیستم اندازه گیری پارامترهای اپتیکی الکتریکی
      • عملکرد آشکارساز نوری مولیبدن دی سلناید به روش تورق مکانیکی
        • آشکارساز نوری از کریستال توده‌ای مولیبدن دی سلناید
        • آشکارساز نوری از کریستال کم لایه مولیبدن دی سلناید
      • عملکرد آشکارساز نوری مولیبدن دی سلناید به روش رسوب بخار شیمیایی
    • نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات
      • نتیجه گیری
      • ارائه پیشنهادات
...see more