技术特征:
1.一步法制备mos2/ws2水平异质结多晶薄膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:将装有硫粉的刚玉舟放于多温区管式炉的上游低温区;将氧化钨与氯化钠的混合粉、铬粉、氧化钼粉依次分开放于多温区管式炉下游高温区的长刚玉舟上游;在通入惰性保护气体的条件下,将多温区管式炉各个温区升温至设定的目标温度以使相应的前驱体蒸发,在通入的载气的带动下在多温区管式炉的下游位置反应并沉积于放置在长刚玉舟下游位置的基底上,形成小晶粒多晶mos2/ws2水平异质结薄膜。2.根据权利要求1所述的一步法制备mos2/ws2水平异质结多晶薄膜的方法,其特征在于:所述硫粉的质量为0.8~2.0g。3.根据权利要求1所述的一步法制备mos2/ws2水平异质结多晶薄膜的方法,其特征在于:所述长刚玉舟的长度为15~25cm,所述氧化钨与氯化钠的混合粉和铬粉之间的间距为1cm,铬粉和氧化钼粉之间的间距为1cm。4.根据权利要求1所述的一步法制备mos2/ws2水平异质结多晶薄膜的方法,其特征在于:所述氧化钨粉的质量为0.2~1.5g,且氧化钨粉、铬粉和氧化钼粉的质量比为10∶2~5∶0.3~2,所述氯化钠的加入量不多于1mg。5.根据权利要求1所述的一步法制备mos2/ws2水平异质结多晶薄膜的方法,其特征在于:所述基底为3~5片1cm*1cm的sio2/si基片,且sio2面朝下;所述基底距离氧化钼粉5cm。6.根据权利要求5所述的一步法制备mos2/ws2水平异质结多晶薄膜的方法,其特征在于:所述长刚玉舟的底部宽度为0.9~0.95cm,且底部向下凹陷,与倒扣的基底之间形成缝隙。7.根据权利要求1所述的一步法制备mos2/ws2水平异质结多晶薄膜的方法,其特征在于:所述多温区管式炉上游低温区的目标温度为150℃~230℃。8.根据权利要求1所述的一步法制备mos2/ws2水平异质结多晶薄膜的方法,其特征在于:所述多温区管式炉中游高温区的目标温度为920℃~1050℃。9.根据权利要求1所述的一步法制备mos2/ws2水平异质结多晶薄膜的方法,其特征在于:所述整个反应过程惰性保护气体的的流量为25~300sccm。10.根据权利要求1~9任一权利要求所述的一步法制备mos2/ws2水平异质结多晶薄膜的方法,其特征在于:通过调节外接的减压阀控制多温区管式炉内压强小于1个标准大气压。
技术总结
本发明涉及一步法制备MoS2/WS2水平异质结多晶薄膜的方法,属于无机纳米半导体材料领域,将装有硫粉的刚玉舟放于多温区管式炉上游低温区;将氧化钨与氯化钠混合粉、铬粉、氧化钼粉依次分开放于管式炉下游高温区的长刚玉舟上游;通入惰性保护气体,将多温区管式炉各个温区升温至目标温度使前驱体蒸发,在载气的带动下在多温区管式炉下游位置反应并沉积于放置在长刚玉舟下游的基底上,形成小晶粒多晶MoS2/WS2水平异质结薄膜。本发明仅需一步便能够在两个小时左右的时间内制备得到晶粒尺寸微小、结晶度好、多晶样品尺寸大的单层MoS2/WS2水平异质结连续多晶薄膜,反应所用的原料来源广泛、成本低廉,且操作安全、简单。简单。
技术研发人员:聂安民 康梦克 向建勇 翟昆 牟从普 薛天宇 温福昇 王博翀 柳忠元 田永君
受保护的技术使用者:燕山大学
技术研发日:2022.05.07
技术公布日:2022/10/10