Browsing by Author "沈稚強"

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二維材料石墨烯與過渡金屬雙硫屬化合物之光譜性質研究
(2014) 沈稚強; Chih-Chiang Shen
我們量測摻雜三聚氰胺分子的石墨烯薄膜及單層過渡金屬硫屬化合物(MoS2,MoSxSey)薄膜樣品的兆赫波吸收能譜與橢圓偏光光譜，探究這些樣品的電荷傳輸行為與電子結構。我們使用化學氣相沉積法(CVD)與電化學剝離法(ECE)製作摻雜三聚氰胺分子的石墨烯薄膜樣品，並以化學氣相沉積法製作單層過渡金屬硫屬化合物薄膜樣品。　　我們發現摻雜後的石墨烯薄膜樣品，在頻率位置155 cm-1有一個吸收峰，此應與摻雜了三聚氰胺分子後所造成的晶格結構無序性有關。此外，居德電漿頻率(摻雜後的石墨烯薄膜與單層二硫化鉬薄膜分別為21和7 THz) 隨著溫度降低而下降，載子的鬆弛時間(13和26 fs)並不隨著溫度改變有顯著的變化。這些結果顯示摻雜後的石墨烯薄膜與單層二硫化鉬薄膜樣品具有半導體的特性。　　此外，以電化學剝離法製作的石墨烯薄膜樣品，其居德電漿頻率大於使用化學氣相沉積法製作的樣品。相反的，以電化學剝離法製作的石墨烯薄膜樣品，其載子的鬆弛時間(10 fs)短於使用化學氣相沉積法製作的樣品(84 fs)。有趣的是，單層MoSxSey薄膜樣品的居德頻率由6.5到8 THz，載子鬆弛時間從19到26 fs。　　我們發現以化學氣相沉積法製作的石墨烯薄膜樣品，其吸收能譜在紫外光頻率波段具有一個不對稱的Fano共振吸收。這個吸收峰主要是激子在能帶間的躍遷。相較於未摻雜的樣品，摻雜後的石墨烯薄膜樣品，吸收峰的頻率位置呈現藍移的現象。以電化學剝離法製作的石墨烯薄膜樣品，其吸收能譜的波形較為對稱。我們推測此與使用不同的成長方式，改變了石墨烯薄膜樣品的電荷分佈有關。此外，單層MoSxSey薄膜樣品具有直接能隙(二硫化鉬和二硒化鉬分別為1.95 和 1.62 eV)。二硫化鉬和二硒化鉬的激子束縛能分別為0.28和0.24 eV。
有機半導體薄膜之光譜性質研究
(2007) 沈稚強
我們研究以熱蒸鍍法，在玻璃基板上成長並五苯(pentacene)和有機發光二極體薄膜(C47H32N2O2)的橢圓儀光譜性質。　　首先，我們觀察到pentacene薄膜顯示一個1.87 eV的明顯吸收峰。我們認為這個吸收峰為最高分子佔據軌域到最低分子未佔據軌域的能隙。此外，其他光子能量大於2 eV的吸收峰屬於電子躍遷到較高軌域的貢獻。同樣的，我們也觀察到有機半導體薄膜能隙約為2.48 eV。　　此外，我們也測量這兩個樣品的變溫(200 ~ 450 K)光譜。我們觀察到pentacene薄膜的戴維杜夫分裂(Davydov splitting)，隨著溫度由450 K降低至200 K時，分裂的情況會由0.08擴展至0.122 eV。我們認為這個現象與單位晶胞中分子和分子軌域重疊(overlap)的變化有關。另一個有機半導體薄膜也有類似的情況。