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(dú)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(diǎn)同時(shí)依然具有石墨烯的很多優(yōu)點(diǎn)，從而在二次電池、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、傳感器、電致發(fā)光、電存儲(chǔ)等眾多領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。然而，改進(jìn)類石墨烯二硫化鉬的制備方法和優(yōu)化、提高相應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)、性能卻成為阻礙其商業(yè)化進(jìn)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(duì)象，從改進(jìn)其制備方法出發(fā)，著重研究了類石墨烯二硫化鉬在有機(jī)電致發(fā)光二極管和電存儲(chǔ)等光電器件上的應(yīng)用并對(duì)相應(yīng)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(lái)類石墨烯二硫化鉬常見(jiàn)的幾種制備方法，包括以微機(jī)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?zé)岱纸?、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(jī)理；總結(jié)了類石墨烯二硫化鉬在二次電池、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、傳感器、有機(jī)

3、發(fā)光二極管和電存儲(chǔ)等光電子器件領(lǐng)域的應(yīng)用原理及其研究進(jìn)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(shè)計(jì)、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(shí)間等條件對(duì)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(dāng)量比、45％×650W=292.5W的超聲功率和1h的超聲時(shí)間都是制備的最優(yōu)參數(shù)，并通過(guò)紫外-可見(jiàn)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(shí)了類石墨烯二硫化鉬的成功制備。
　　本文通過(guò)制作無(wú)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(jī)發(fā)光二極管，說(shuō)明了與無(wú)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(yáng)極修飾材料。此外，本文還通過(guò)濃度等方面成功實(shí)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(duì)有機(jī)發(fā)光器件性能的影響。其中10 mg/mL的類