學位論文

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    二硒化錸表面鍍鐵原子致形貌及電性變化
    (2023) 黃宇濤; Huang, Yu-Tao
    二硒化錸(ReSe2)為過渡金屬二硫族化物(TMDs)的一員，過往的研究顯示TMDs材料不可避免地會有原子級的缺陷產生，於是近期大家更關注於缺陷工程(Defect Engineering)上，試圖刻意控制缺陷的產生，來達到符合我們所需的材料特性。本實驗室透過超高真空系統的建立，確保欲研究的材料表面不受其他雜質吸附，並使用掃描式穿隧顯微鏡(Scanning tunneling microscope, STM)及掃描穿隧能譜 (Scanning tunneling spectroscopy, STS)進行原子級的表面與缺陷量測。我們利用機械剝離法並搭配使用電子束蒸鍍槍，觀察二硒化錸原始表面特徵、晶格結構、機械剝離後表面缺陷及鐵原子在其表面的缺陷樣式，並量測表面態電子特性，來分析表面缺陷型態和區域大小，對材料的物理特性所造成的影響。其中更發現在表面鍍鐵原子會使電性有類似於非揮發性電阻開關(Non-volatile resistive switching)，又稱作憶阻器效應(memristor effect)的現象，顯示了鐵原子在二硒化錸表面有可能因電壓的變換而影響整體排列結構的可能。
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    二硒化錸機械剝離前後及氧致缺陷變化
    (2022) 張文翰; Chang, Wen Han
    二硒化錸 (ReSe2) 層狀結構的半導體屬於過渡金屬二硫族化物 (TMD) 材料。層狀材料 (二維材料) 發展快速，在半導體產業上有廣泛的應用。而我們使用超高真空環境下，進行STM 與 STS 測量，來了解ReSe2表面物理特性。利用機械剝離方法 (Fresh) 觀測ReSe2前、後、曝氧表面，發現表面上有相關的變化。形貌上我們可以得知主要由亮暗點所構成，以往ReS2、MoS2 、MoSe2同屬二維材料的樣品中亦可觀察到亮暗點的變化，而ReSe2中更可以發現曝氧時顯著的差異於表面上呈現，我們可透過比對其他二維材料樣品後發現，ReSe2樣品於表面上吸附氧的能力有所不同。此次實驗在室溫下STM表面掃圖也較為清晰，更於小尺度時有清晰的原子結構表現。我們接著使用掃描穿隧能譜 (STS) 進行電性上的分析，較為明顯的比較於曝氧後與曝大氣後有相關，這也是我們曝氧的目的，進而佐證大氣中影響的主要角色為何?實驗的主體為形貌分析與電性分析，主要以分段放氧來分析ReSe2樣品，比較後可發現氧氣在ReSe2表面上有更強的吸附力，也是能隙調控的重要條件之一。