文 献 综 述
- 研究背景
随着纳米科学与技术的发展,研究者开始了对二维材料及其范德华异质结的相关研究。而且,因为当前产品对于高速运算功能的迫切需要导致电子器件尺寸越来越小，集成化程度越来越高,为满足电路大规模集成化的要求,低维材料的设计和制备成为当今科学研究的一项重大问题。对于二维材料及其异质结的研究将为突破纳米电子器件的尺寸瓶颈提供一条有效道路，石墨烯的成功制备为二维材料的研究打开了一扇门。但是由于石墨烯的带隙为零,限制了其在半导体器件中的应用。所以研究人员受此启发，用机械剥离法制备了一系列的二维材料。这些材料可以被用来探索奇特的物理性质和在纳米电子器件中的应用。[1]但是单一材料的特性有限，因此可以通过组装不同的二维材料形成异质结从而对这个二维体系进行调控。
- 二维材料制备方法
2.1 beta;-Ga2O3
2.1.1 机械剥离法
机械剥离法是制备二维材料薄层的常用方法，这是因为二维材料中层与层之间的连接，依靠的是范德华力，这种作用力比较微弱，可以用外力打破[2]。具体步骤为：（1）用透明胶带粘贴材料块体，形成多层薄膜；（2）用透明胶带反复粘贴剥离多层膜，使之变成单层膜；（3）将粘有单层膜的透明胶带转移到衬底上，用有机溶剂清洗去掉胶带，从而留下目标薄膜。这种方法的优势在于方法简单、成本低、所制备的材料薄膜表面平整，载流子迁移率高。在不影响beta;-Ga2O3电子性质的情况下，允许沿（100）晶面机械切割，可以从单晶基底上机械剥离出高质量的准二维beta;-Ga2O3，利用此方法获得的高度结晶的beta;-Ga2O3微米带具有单晶beta;-Ga2O3的所有优良特性。
2.1.2 化学气相沉积法
化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）是一种应用广泛的合成技术，该方法能够以较快的生长速度合成材料，并且容易操作、价格低廉是制备纳米材料的一种主要制备方法。其原理是利用2种或2种以上的反应源材料，并将其放在高温的反应区，当源材料加热后便蒸发为气态的形式被载气携带入低温衬底区域，并发生化学反应从而在衬底上制备出所需的样品。CVD制备方法操作起来非常简便而且非常灵活，我们可以通过调控设备的温度、腔体的压强、制备样品的时间和衬底等多种条件，来控制生成样品的表面形貌和结构等参数。[3]制备beta;-Ga2O3直接采用金属镓与高纯氧作为反应源材料，利用化学气相沉积原理在传统高温扩散炉中成功合成beta;-Ga2O3纳米颗粒。
2.1.3 气相外延法
这是用金属有机化合物气相外延与晶体的气一液一固生长法相结合而制备纳米材料的一种方法。用金属有机化合物乙酞丙酮嫁气相外延法与晶体的生长法相结合可以制备beta;-Ga2O3。首先将蓝宝石衬底依次放入装有丙酮、盯溶液及去离子水的烧杯中,并在超声池中各清洗20min、1min和10min,然后用电子束蒸发器在衬底表面沉积一层厚1nm的膜,将其放入炉子的高温区；以乙酞丙酮稼作为嫁和氧的来源置于洁净的耐热玻璃容器中,放入炉子的低温区,并保持距衬底35~55cm,加热到185℃乙酞丙酮稼汽化。蒸汽随着N2到达550℃高温区,然后在蓝宝石衬底生长出beta;-Ga2O3。
2.2 MoS2
2.2.1 液相剥离法
