石墨烯時代 二維材料新技術與應用
吾鄉浩樹 齋藤理一郎
- 出版商: 機械工業
- 出版日期: 2025-12-01
- 售價: $654
- 語言: 簡體中文
- ISBN: 7111798635
- ISBN-13: 9787111798637
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商品描述
本書由活躍在二維材料領域第一線的研究者執筆。全書共有6章內容，開篇介紹二維材料領域的研究動向。隨後以石墨烯、過渡金屬二硫族化合物為中心，詳細闡述其在晶體管、傳感器、光電器件等多方面的應用研究，展示二維材料在不同領域的巨大潛力。書中還聚焦異質結構新進展，括堆疊異質結構、直接生長等技術。在測量與合成技術板塊，本書介紹了TEM、ARPES、拉曼光譜等先進測量手段，以及多種材料合成的前沿技術，如石墨烯、TMDC等的CVD生長方法。本書內容豐富，為讀者呈現了二維材料從研究動態到應用技術的全景，是二維材料研究領域具值的參考書。本書適合二維材料相關業的研究人員、、高校教師和高年級學生閱讀。
目錄大綱
主編·筆者名單
前言
第1章 與日本的研究動向 1
1.1 創造有利於二維功能性原子和分子薄膜制備及應用的基礎技術 3
1.2 日本石墨烯聯盟 4
1.3 日本氧化石墨烯研究會 6
1.4 日本富勒烯-納米管-石墨烯學會 8
第2章 以石墨烯為中心的應用研究 11
2.1 完全二維層狀雙層石墨烯異質結晶體管 11
2.2 石墨烯、石墨烯納米帶的晶體管和傳感器應用 19
2.3 石墨烯高頻晶體管 28
2.4 石墨烯光傳感器 35
2.5 納米碳太赫茲裝置 42
2.6 石墨烯等離子體的應用 55
2.7 透明電應用 61
2.8 石墨烯的生物傳感器應用 67
2.9 堆疊二維材料在納米機電系統中的應用 73
2.10 MEMS傳感器 79
2.11 氧化石墨烯：從多功能性到應用 87
2.12 基於自組裝的石墨烯三維結構制備及其生物界面應用 104
第3章 以過渡金屬二硫族化合物為中心的應用研究 113
3.1 TMDC半導體器件 113
3.2 理解MoS2 FET中的柵電容 122
3.3 隧道FET應用 130
3.4 離子凝膠晶體管和光接收、發光器件 138
3.5 熱電應用 146
3.6 電解液流體電動勢的產生和應用 154
第4章 異質結構的新進展 161
4.1 二維異質結構的直接生長 161
4.2 使用轉印法的CVD石墨烯/高溫高壓合成h-BN的形成和電傳導性 168
4.3 範德華結中的量子傳導 179
4.4 堆疊異質結構的晶體生長和光學響應 187
4.5 二維材料以及堆疊異質結構的光物理性質 194
第5章 先進的測量技術 201
5.1 二維材料TEM、STEM觀察技術與可能性 201
5.2 使用ARPES的二維原子層材料電子狀態測量 211
5.3 利用拉曼光譜分析二維材料的結構和電子狀態 220
5.4 LEEM 228
5.5 STM 236
5.6 基於近場光譜和場效應組合的原子層材料局光物理性質研究 245
5.7 鎖相紅外熱成像法 252
第6章 材料合成的前沿技術 261
6.1 對石墨烯化學氣相成長機制的實時觀察和分析 261
6.2 高品質石墨烯的CVD生長 267
6.3 石墨烯的實用合成技術 274
6.4 氧化石墨烯的合成與還原 283
6.5 TMDC的CVD生長 291
6.6 過渡金屬二硫族化合物和異質結構的MBE生長 300
6.7 h-BN的晶體生長 312
6.8 大面積h-BN的CVD生長 319
6.9 以單晶為基軸的新一代原子層研究 328
6.10 黑磷薄膜的電子結構和物性 338
6.11 Ⅳ族原子薄層的合成與物性 344
6.12 MXene的合成與物性 350
6.13 分子性納米薄層的密合成及其物性評估 354
6.14 新奇的多維度π電子系統的材料設計與物性探索 361
6.15 二維鈣鈦礦 367
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