類石墨烯二硫化鉬的制備及其光電器件研究.pdf

1、類石墨烯二硫化鉬因其獨特的微觀結(jié)構(gòu)和理、化性質(zhì)，在克服零帶隙石墨烯的缺點同時依然具有石墨烯的很多優(yōu)點，從而在二次電池、場效應晶體管、傳感器、電致發(fā)光、電存儲等眾多領(lǐng)域擁有廣闊的應用前景。然而，改進類石墨烯二硫化鉬的制備方法和優(yōu)化、提高相應的器件結(jié)構(gòu)、性能卻成為阻礙其商業(yè)化進程和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。本文以類石墨烯二硫化鉬為研究對象，從改進其制備方法出發(fā)，著重研究了類石墨烯二硫化鉬在有機電致發(fā)光二極管和電存儲等光電器件上的應用并對相應的器

2、件結(jié)構(gòu)和性能作了優(yōu)化和提高。
　　本文綜述了近年來類石墨烯二硫化鉬常見的幾種制備方法，包括以微機械力剝離、鋰離子插層和液相超聲法等為主的“自上而下”的剝離法，和以高溫熱分解、水熱法等為主的“自下而上”的合成法；介紹了其常用的結(jié)構(gòu)表征方法，包括原子力顯微鏡、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡和拉曼光譜等；概述了類石墨烯二硫化鉬的紫外-吸收、熒光發(fā)射等基本光物理性質(zhì)及其相關(guān)機理；總結(jié)了類石墨烯二硫化鉬在二次電池、場效應晶體管、傳感器、有機

3、發(fā)光二極管和電存儲等光電子器件領(lǐng)域的應用原理及其研究進展，展望了這類新型二維層狀化合物的研究前景。
　　本文以液相超聲法為基礎(chǔ)，設計、制備了一系列的類石墨烯二硫化鉬樣品并系統(tǒng)研究了不同含量氫氧化鈉、不同超聲功率和不同超聲時間等條件對類石墨烯二硫化鉬制備效果的影響。其中，1:1的氫氧化鈉和二硫化鉬的當量比、45％×650W=292.5W的超聲功率和1h的超聲時間都是制備的最優(yōu)參數(shù)，并通過紫外-可見吸收光譜、掃描電子顯微鏡、透射電子顯

4、微鏡、原子力顯微鏡、拉曼光譜等表征手段證實了類石墨烯二硫化鉬的成功制備。
　　本文通過制作無空穴注入層、三氧化鉬、類石墨烯二硫化鉬以及三氧化鉬-類石墨烯二硫化鉬作為空穴注入層的有機發(fā)光二極管，說明了與無空穴注入層的器件相比，類石墨烯二硫化鉬能顯著提高器件的性能和效率，因而有望成為一種新型的綠色陽極修飾材料。此外，本文還通過濃度等方面成功實現(xiàn)調(diào)控類石墨烯二硫化鉬的厚度并系統(tǒng)研究了厚度對有機發(fā)光器件性能的影響。其中10 mg/mL的類