摘要
以MoS2为代表的过渡金属硫族化合物，展现出了诸多优良的物理化学性能。双电层晶体管是以双电层原理开发的新型晶体管，具有质量轻、低电压调控电流和高离子电容的优点，具有在空间环境下应用的前景。但目前对于其抗辐照性能的研究相对不足，关于γ射线和高能电子辐照后的性能和机理都相对较少。因此本课题以MoS2为研究对象，研究以LaF3为栅极的双电层晶体管，开展γ射线辐照和高能电子辐照实验，测试其辐照前后的形貌、光学与电学性能，并进一步研究其作为晶体管光电响应行为。证实MoS2双电层晶体管相比硅基晶体管具有更加优异的抗辐照能力，进而为未来的空间环境下抗辐照器件研究提供新的思路。 γ射线是一种具有很强的穿透能力和较高的能量的电离辐射；高能电子是航天领域一种常见的辐射形式。这两种辐照对于MoS2的表面形貌影响几乎没有影响，在LaF3衬底表面则没有出现这一现象，这初步表明LaF3衬底具有更好的抗电子辐照能力；从拉曼光谱中看出，两种辐照对于器件的结构与光学性能同样没有发生变化。两种辐照对LaF3的电容基本没有影响，表明电离缺陷对双电层中载流子迁移基本没有影响 MoS2双电层晶体管相较于传统硅基晶体管展现出更高的抗辐照能力，通过电学性能进一步验证。在γ射线辐照作用下，双电层晶体管相比硅基晶体管电学性能降低更小，表现出了更好的抗辐照能力；在高能电子辐照作用下，电学性能相较于硅基晶体管提高更多，这表明，双电层晶体管比硅基晶体管具有更好的γ射线和高能电子辐照的抵抗能力。 在上述实验的基础上，利用通过对两种光电探测器在3Mrad的γ射线辐照和1×1015/cm2注量的高能电子辐照条件下的光电响应行为进行测试和分析，结果表明，利用双电层原理制备的光电探测器，相比于硅基晶体管，辐照后性能降低更少，具备更大的电容和更低的调控电压以及更优异的光电响应特性。
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