[发明专利]一种MoS2

说明书

本发明公开一种MoS₂/MoSe₂异质结薄膜的制备方法，涉及半导体薄膜制备技术和新能源开发的领域。所述制备方法，包括如下步骤：(1)反应前驱液的制备：在溶剂中加入还原性试剂，搅拌至溶解；溶解后，依次加入硫源、钼源、硒源，搅拌至溶解，混合均匀后，得到反应前驱液；(2)基片衬底的前期表面处理：将基片衬底进行切割，切割后进行超声清洗，再浸泡清洗，清洗完成后进行干燥处理；(3)溶剂热反应：将步骤(2)中经过前期表面处理的基片衬底，与步骤(1)中得到的反应前驱液接触，进行溶剂热反应，得到沉积有MoS₂/MoSe₂异质结薄膜的基片；(4)将步骤(3)中得到的沉积有MoS₂/MoSe₂异质结薄膜的基片，进行清洗、真空干燥，得到所述MoS₂/MoSe₂异质结薄膜。

技术领域

本发明涉及半导体薄膜制备技术和新能源开发的领域，尤其是一种 MoS₂/MoSe₂异质结薄膜及其制备方法与应用。

背景技术

MoS₂、MoSe₂都属于过渡金属硫族化合物(TMDS，如WS2、WSe2、MoS2、 MoSe2等)，其中MoS₂为p型半导体材料，MoSe₂为n型半导体材料，均具有独特的能带结构、良好的电子输运特性、优良的电化学催化性能，性能稳定等优点，因此，其被认作是一种良好的应用于太阳能电池、光探测器、场效应晶体管、光催化制氢的材料。

目前，常见的异质结结构材料制备方法一般为磁控溅射、化学气相沉积 (CVD)等方法。而相对于这些技术，溶剂热合成法(或水热法)则具有工艺简单、生产成本低廉、耗能小、而且可直接得到物相均匀、结晶良好、纯度较高的产物等优点。在已经报道的文献或专利中，制备过渡金属硫族化合物异质结绝多数方法是化学气相沉积法(CVD)，而利用溶剂法或者水热法制备过渡金属硫族化合物异质结则很少报道。

目前常用制备方法还存在一些不足，比如通过化学气相沉积的方法可能反应后的残余气体易燃、易爆或有毒，需要采取防止环境污染的措施，对设备来说，往往还有耐腐蚀的要求，沉积速率不高，应用受到一定的限制。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种物相均匀、结晶良好、纯度较高的MoS2/MoSe2异质结薄膜的制备方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种MoS₂/MoSe₂异质结薄膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)反应前驱液的制备：在溶剂中加入还原性试剂，搅拌至溶解；依次加入硫源、钼源、硒源，搅拌至溶解，混合均匀后，得到反应前驱液；

(2)基片衬底的前期表面处理：将基片衬底进行切割，切割后进行超声清洗，再浸泡清洗，清洗完成后进行干燥处理；

(3)溶剂热反应：将步骤(2)中经过前期表面处理的基片衬底，与步骤 (1)中得到的反应前驱液接触，进行溶剂热反应，得到沉积有MoS₂/MoSe₂异质结薄膜的基片；

(4)将步骤(3)中得到的沉积有MoS₂/MoSe₂异质结薄膜的基片，进行清洗、真空干燥，得到所述MoS₂/MoSe₂异质结薄膜。

优选地，所述步骤(1)中，硫源为硫粉和/或硫脲；硒源为硒粉、硒脲、硒代硫酸钠中至少一种；钼源为钼酸钠和/或钼酸铵；还原性试剂为硼氢化钠；溶剂为蒸馏水和无水乙醇的混合溶剂；其中，所述混合溶剂中，蒸馏水和无水乙醇的体积比为：蒸馏水：无水乙醇＝1：1。