碳化硅基石墨烯/锗异质结制备与特性研究

发布时间：2024-01-27 12:12

　　由于碳化硅(SiC)半导体材料具有较宽的禁带宽度以及对紫外光的吸收率高,使其在紫外光控器件方面受到高度的关注。但是,SiC材料对可见光、近红外光并不敏感,从而限制了其在非紫外光器件领域的应用。因此,本文使用低压化学气相沉积法在4H-SiC衬底表面沉积一层具有择优取向的锗(Ge)薄膜,再利用转移法在Ge薄膜表面转移单层石墨烯,制备了SiC基石墨烯/Ge异质结,并对该异质结进行了材料特性与电学特性的表征。结论如下∶1.使用LPCVD法在4H-SiC(0001)衬底表面生长了择优取向为<111>的Ge薄膜。生长温度为850℃,H₂和GeH₄的流量之比为100∶20(单位∶sccm),生长时间30min,Ge薄膜的晶粒尺寸以及晶面间距分别为9.05nm和0.11nm;2.利用干法、湿法转移法转移石墨烯并进行表征。干法转移石墨烯的2D峰与G峰强度之比为1.5,并且G峰与D峰强度之比为7.3,2D峰与洛伦兹曲线拟合;湿法转移石墨烯的I_G/I_D=5.8,I_2D/I_G

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【学位级别】：硕士

图1-1不同生长温度下Ge晶粒的SEM图，(a)1500℃；(b)1600℃[7]

图1-2石墨烯/Ge异质结器件在1550nm光下的光响应（图a）；石墨烯/Ge异质结器件在1400nm光下的光谱响应(图b)

图1-3Ge衬底上直接沉积的石墨烯拉曼光谱

图1-4(a)Si基Ge/石墨烯异质结结构示意图；(b)Si基Ge异质结表面SEM图；(c)Si基Ge/石墨烯异质结表面SEM图；(d)Si基Ge/石墨烯异质结截面SEM图

本文编号：3886945