Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.13087/2031
Title: Systematical cvd growth and characterization of 2d ws2
Other Titles: 2b ws2'in cvd yöntemi ile büyütülmesi ve karakterizasyonu
Authors: Perkgöz, Nihan Kosku
Yorulmaz, Büşra
Keywords: Fizik ve Fizik Mühendisliği
Physics and Physics Engineering
Metalurji Mühendisliği
Metallurgical Engineering
Mühendislik Bilimleri
Engineering Sciences
Issue Date: 2019
Publisher: Eskişehir Teknik Üniversitesi
Abstract: MoS2, WS2 ve MoSe2 gibi tek tabakalı GMK (gec?is? metal dikalkojenitleri), optikte dedekto?r, elektronikte transisto?r ve senso?r olarak kullanılmasını sag?layan dog?rudan bir bant aralıg?ına sahiptir. Bu GMK arasında, atomik kalınlıkta, genis? alanlı WS2, dog?rudan bant aralıg?ı, yu?ksek bant aralıg?ı enerjisi, yu?ksek foto lu?minesans ıs?ıması ve du?s?u?k yanıt su?resi gibi benzersiz o?zellikleri nedeniyle bu?yu?k ilgi go?rmektedir. Son birkac? yıldır farklı aras?tırma grupları tarafından rapor edilen umut verici sonuc?lara rag?men, CVD su?recinin temel anlayıs?ına dair genel bir ic?go?ru? hala eksiktir ve bu?yu?k o?lc?ekli, du?s?u?k maliyetli tek katmanlı bu?yu?meyi gerc?ekles?tirme hedefi tam olarak yerine getirilememis?tir. Bu c?alıs?mada, sistematik bir s?ekilde, kimyasal buhar biriktirme (CVD) teknig?i ile kontollu? olarak, tek katmanlı tungsten disu?lfu?r (WS2) bu?yu?mesini sunuyoruz. I?ki boyutlu (2B) WS2 sentezi hakkında, ana tas?ıyıcı gaza H2 gazı ilave etme, bu?yu?me su?resi ve sıcaklıg?ı gibi proses parametrelerinin kapsamlı bir aras?tırmasıyla iki boyutlu (2B) WS2 sentezi hakkında bilgi edindik. Ayrıca, WO3 ile ilgili radikal buhar yog?unlug?unu deg?is?tirerek, tek tabakalı yapıların ic?indeki tohum olus?umlarının kontrolu?nu? gerc?ekles?tirdik. I?ndirgeyici reaktif dog?ası gereg?i, tas?ıyıcı gaza H2 gazı eklenmesinin dog?rudan WO3 indirgemesine dahil oldug?unu dog?ruladık. Bo?ylece daha etkili su?lfu?rizasyon gereksinimi ve dolayısıyla tek tabakalı olus?um su?reci elde edildi. Ek olarak, bu?yu?me konfigu?rasyonunu gelis?tirerek ve reaktif radikalleri sınırlayarak, tungsten buharı yog?unlug?u artmıs? bir ortam elde ettik. Bo?ylece, bu yapıları pratik uygulamalarda ic?in kullanmakta hala teknolojik bir zorluk olan, daha bu?yu?k tek tabakalı WS2 yongalar ve filmler elde etmeyi bas?ardık. Bu?yu?me is?leminin daha da iyiles?tirilmesi, uygulamalarda tek tabakalı yongaların veya filmlerin cihaz performansını du?s?u?rebilecek istenmeyen tohum olus?umlarını ve ilave katmanların olus?umlarını o?nlemek ic?in bu?yu?me su?resinin deg?is?tirilmesi s?eklinde sunulmus?tur.
TMDC monolayers such as MoS2, WS2, and MoSe2 possess a direct bandgap, which allows them to be utilized as detectors in optics, as transistors and sensors in electronics. Among these TMDCs, atomically thin, large area WS2 has great interest due to its unique properties such as direct bandgap, large bandgap energy, high photoluminescence intensity and low response time. Despite the promising results which have been reported by different research groups for the last few years, still a general insight towards the basic understanding of the CVD process is missing and the aim of realizing large-scale, low- cost monolayer growth is not fully accomplished. In this work, we present a controlled growth of monolayer tungsten disulfide (WS2) via chemical vapor deposition (CVD) technique in a systematic sequence. We have gained knowledge about two-dimensional (2D) WS2 synthesis with a comprehensive investigation of process parameters such as H2 gas inclusion into the main carrier gas, growth duration and temperature. Moreover, by changing the radical vapor density associated with WO3, we realized seed formations control inside the monolayer structures. We confirm that, via its reductive reagent nature, H2 gas inclusion into the carrier gas is directly involved in WO3 reduction. So that requirement of more effective sulfurization consequently monolayer formation process is achieved. In addition, by developing the growth configuration and restricting the reactant radicals, we obtained increased tungsten vapor density ambient. Therefore, we succeed in obtaining larger WS2 monolayer flakes and films, which is still a technological challenge in order to utilize these structures for practical applications. Further optimization of the growth process is presented by modifying the growth duration to avoid the undesired seed formations and additional layers which will conceivably limit the device performance of the monolayer flakes or films when applied.
URI: https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=vjszP7PzV0HebcjFEvDfwFGHV1-Ef4HQeBMmOoF7iWx2Ai76_R9db_gDUPsbXwb_
https://hdl.handle.net/20.500.13087/2031
Appears in Collections:Tez Koleksiyonu

Show full item record

CORE Recommender

Page view(s)

18
checked on Oct 3, 2022

Google ScholarTM

Check


Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.