[发明专利]增强2D过渡金属硫族化合物光致发光的方法及其应用

权利要求书

1.一种增强2D 过渡金属硫族化合物光致发光的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）准备第一衬底和第二衬底，第一衬底和第二衬底均为SiO₂/Si衬底，清洗第一衬底，在所述第一衬底上生长单分子层二硫化钨，得到二硫化钨/SiO₂/Si衬底；在所述第二衬底上蒸镀厚度为280~300nm的金层，再在所述金层上蒸镀2~25nm厚的SiO₂层，得到SiO₂/Au/SiO₂/Si衬底；

2）在面积份数为0.25~1的二硫化钨/SiO₂/Si衬底的单分子层二硫化钨上滴加200~500体积份数的聚甲基丙烯酸甲酯，采用匀胶台于2000~5000转/分钟匀胶5~8min，再置于50~90℃的加热台上加热3~15min，再浸入KOH水溶液0.3~0.5小时，以使负载有PMMA的单分子层二硫化钨脱落，将负载有PMMA的单分子层二硫化钨放入水中，采用SiO₂/Au/SiO₂/Si衬底将所述负载有PMMA的单分子层二硫化钨从水中托出，干燥3~6小时，去除PMMA，其中，SiO₂/Au/SiO₂/Si衬底的SiO₂层一面用于与所述单分子层二硫化钨接触，所述面积份数的单位为cm²。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤1）中，清洗第一衬底的方法为：将第一衬底在丙酮中超声6~9min，再置于无水乙醇中超声7~12min，最后置于去离子水中超声5~10min，于40~80℃干燥10~50min。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤1）中，所述SiO₂/Si衬底为镀有SiO₂层的Si片，SiO₂层的厚度为270~290nm；

单分子层二硫化钨位于第一衬底的SiO₂层一面，金层位于第二衬底的SiO₂层一面。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤1）中，在所述第一衬底上生长单分子层二硫化钨的方法为：在管式炉中的进气端放置硫粉，将WO₃粉末和氯化钾粉末混合得到掺杂物，将掺杂物放置于石英舟内，再将第一衬底水平放置在石英舟上且第一衬底的SiO₂层朝向所述掺杂物，将所述石英舟放置于硫粉远离管式炉进气端的一侧，通过进气端向所述管式炉内通入惰性气体，在惰性气体环境下，对所述掺杂物和硫粉同时进行加热，其中，将所述掺杂物从室温20~25℃进行第一次升温至700~750℃，立刻再进行第二次升温至890-950℃并于该温度保温3~5min，保温结束，降至室温；将所述硫粉升温至50-400℃并于该温度保持至所述掺杂物的第二次升温后保温结束，降至室温，按质量份数计，所述硫粉和掺杂物的比为（0.18~0.2）：0.01，所述WO₃粉末和氯化钾粉末的比为（0.01~0.015）：（0.001~0.005），所述第一衬底的面积份数与所述硫粉的质量份数的比为（2~5.25）：（0.2~0.3），所述面积份数的单位为cm²，所述质量份数的单位为g。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述石英舟与所述硫粉的距离为25~35cm；

所述第一衬底的SiO₂层与所述掺杂物的距离为1~3cm；

通入惰性气体的速率为90~110sccm，其中，在以90~110sccm的速率通入惰性气体前先以1050~1200sccm的速率向管式炉内通入惰性气体，用于去除所述管式炉内的空气；

所述第一次升温的升温速率为15~40℃/min，所述第二次升温的升温速率为15~35℃/min，将所述硫粉升温至50-400℃的升温速率为5~15℃/min；

所述惰性气体为氩气；

所述管式炉中用于放置石英舟的石英管的长度为80~110cm，内径为20~30mm。