[发明专利]MoX2

说明书

本发明提供一种MoX₂/WX₂横向异质结的制备方法，通过将两种金属源配置成前驱体溶液，在将前驱体溶液涂覆在衬底表面后，采用CVD法，即可获得界面锐利的MoX₂/WX₂横向异质结；本发明不需要预先将金属源在空间上进行分离，也无需在实验过程中精确控制实验参数，即可自组装形成MoX₂/WX₂横向异质结；通过改变X蒸汽的引入时间，还可以控制制备的MoX₂/WX₂横向异质结的层数；本发明制备方法重复性高、简单易行、无需复杂精确的实验操作、获得的MoX₂/WX₂横向异质结边界锐利，没有产生合金现象，且制备的MoX₂/WX₂横向异质结转移方便，适用性较广，从而本发明可大大降低目前制备横向异质结的门槛。

技术领域

本发明涉及二维材料合成技术领域，特别是涉及一种MoX₂/WX₂横向异质结的制备方法。

背景技术

过渡金属硫属化合物(TMDCs)材料大多表现出N型的半导体特性，如MoS₂半导体，其是性能最为突出的过渡金属硫属化合物，其中2H相的单层MoS₂是一种性能优异的N型半导体，被广泛应用于异质结构筑和光电探测器制备等方面。而WSe₂半导体却表现出P型半导体特性，因此，WSe₂与其他TMDCs材料构筑的异质结是天然的PN结，这有利于在高性能的光电探测器上应用。

目前制备异质结的类型主要分为依靠范德瓦尔斯作用力结合的垂直异质结和平面内原子间无缝连接的横向异质结。然而迄今为止，主要的研究工作依旧在垂直异质结上，横向异质结的研究开展不足，产生这种现象的主要原因是横向异质结的生长条件要求高，制备相对复杂。

目前，关于横向异质结的制备方法主要分为两步法和一锅法，其中两步法是指：先生长异质结的芯层，再通过更换金属源来生长壳层结构，该两步法在壳层的生长过程中可能会发生边界钝化和原子扩散的问题。而一锅法是指：将金属源一同放入石英管中，通过将两种金属源在空间上分离来避免形成合金，或者通过改变实验条件，精确抑制另一种物质的生长，该一锅法对异质结生长过程中的参数控制精度要求很高，增加了制备横向异质结的门槛。

另外，由于合金在热力学上更加稳定，在制备异质结时也易导致在异质结的界面处形成合金，从而界面锐利的横向异质结的合成还面临着较大的挑战。

因此，提供一种MoX₂/WX₂横向异质结的制备方法，实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种MoX₂/WX₂横向异质结的制备方法，用于解决现有技术中MoX₂/WX₂横向异质结制备技术的实验操作难度大，容易形成合金的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种MoX₂/WX₂横向异质结的制备方法，包括以下步骤：

配置钼酸钠与钨酸钠的混合溶液；

在所述混合溶液中加入碱性物质，调整所述混合溶液呈弱碱性，以配置前驱体溶液；

提供衬底，将所述前驱体溶液涂覆于所述衬底的表面，构成待反应结构；

采用CVD法，将所述待反应结构及X粉体置于炉管中，通入惰性气体，进行加热；

排出炉管中的惰性气体，引入X蒸汽，进行反应；

降温处理，获得MoX₂/WX₂横向异质结，其中，X元素为Se元素或S元素。