摘要
自石墨烯的成功分离以来，二维材料的研究引起了人们的极大兴趣。除了石墨烯和黑磷以外，如六方氮化硼、过渡金属二硫族化物、多元层状硫族化物、钙钛矿、和拓扑半金属和拓扑绝缘体的发现开辟了二维材料研究的新领域。这些二维材料具有有光学、电子、机械和光电特性，正被用于探索丰富的物理性质和新兴的工程应用。其中金属单硫族化合物因其在地球含量丰富，成本低廉，环保特性，引起了研究人员的兴趣。本文所要研究就是基于金属硫族化合物之一的二维材料——SnS。 本文通过化学气相沉积法制备厚度可控的SnS单晶纳米片，通过湿法转移将纳米片SnS从云母转移到SiO2/Si衬底上以制备器件。然后通过电子束光刻并金属蒸镀制备四电极器件，研究其电输运和光电流的面内各向异性。SnS呈现良好的输运性能，其zigzag 方向电流达到 4.2 μA/μm，并在 7 nm 的 SnS 单晶纳米片获得了近 2∶1 的面内各向异性比。SnS 纳米片光电探测器在 532 nm 的激光激发下获得了 255 A/W 的响应度和 1011 Jones 的探测率。在 808 nm 的激光激发下也获得了近 40 A/W 的响应度。 另外，我们制备了WSe2/SnS范德华异质结，研究范德华异质结对电输运和光电各向异性的影响。其中WSe2是通过机械剥离块状单晶得到，然后通过干转移的方法制备WSe2/SnS异质结。通过构建范德华异质结提高了各向异性比，同时，干转移法可以控制两种二维材料的相对晶体取向，调控材料的晶体对称性。通过以特定角度堆叠具有不同旋转对称性的晶体，降低材料的晶体对称性，得到了具有平面内电子极化的范德华界面。观察到在没有偏置电压的情况下，在非中心对称晶体中出现了自发光伏效应。 综上所述，SnS因其低对称性的晶体结构具有明显的电学各向异性和光电响应，另外，通过构建范德华异质结，控制材料的晶体对称性可以导致自发光伏效应。为提高二维材料性能，构建新型的器件结构和应用提供新的思路。
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