[发明专利]过渡金属硫族化合物的层数确定方法

说明书

本发明适用于过渡金属硫族化合物层数测量技术领域，提供了一种过渡金属硫族化合物的层数确定方法，包括以下步骤：选取层数不同的15个检测区域；获取相同光强下与各个检测区域的白光反射谱；根据各个白光反射谱确定每个检测区域的第一反射峰强度和/或第二反射峰强度；获取各个检测区域的层数；确定所有检测区域的层数与第一反射峰强度和/或第二反射峰强度的对应关系；根据对应关系以及待检测样品的白光反射谱确定待检测样品的层数。本发明提供的过渡金属硫族化合物的层数确定方法，能够简单、快速、可靠且无损地高通量确定检测区域的层数。

技术领域

本发明属于过渡金属硫族化合物层数测量技术领域，尤其涉及一种过渡金属硫族化合物的层数确定方法。

背景技术

过渡金属硫族化合物，如MoS₂薄膜、WS₂薄膜等，因为其优良的光学、催化、储锂等性能，而有望成为下一代的光电子器件，光、电催化剂以及储能材料。而随着层数的增加，多层过渡金属硫族化合物显示出不同于单层过渡金属硫族化合物的电子能带结构和物理性质，因此确定过渡金属硫族化合物的层数对于研究此类材料的物理性质以及推广它们在半导体器件方面的应用有重要意义。

目前，过渡金属硫族化合物的层数的确定方法主要有以下几种：第一种，通过原子力显微镜测薄膜的厚度，再根据一层薄膜的理论厚度，估算出剥离制备的薄膜的具体层数；第二种，通过电子显微镜(如扫描电子显微镜(scanning electron microscope，SEM)、透射电子显微镜(transmission electron microscope，TEM)、扫描隧道显微镜(scanningtunneling microscope，STM))检测薄膜的层数；第三种，基于拉曼光谱和光致发光光谱的技术检测薄膜的层数；第四种，基于光学显微镜技术检测薄膜的层数，如基于光学对比度以及基于样品颜色的技术。

但采用第一种方法时，原子力显微镜可能会导致薄膜结构缺陷，并且测量结果可能会受到吸收水层的影响，同时该方法只适用于小尺寸二维纳米薄膜的厚度测量，测量大面积薄膜时，还存在耗时且通量低的缺点。采用第二种方法时，不仅耗时长成本高，而且还可能由于电子束诱导沉积或原子位移而引入污染或损坏。采用第三种方法时，能判断的层数极为有限(一般仅对1-6层有效)。采用第四种方法时，数据处理繁琐或有效的层数判断范围小。

因此，研发一种能够简单、快速、可靠且无损地高通量确定检测区域层数的方法是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种过渡金属硫族化合物的层数确定方法。本发明提供的方法仅基于白光反射谱，通过分析反射峰的强度即可简单、快速、可靠且无损地高通量确定检测区域层数，无需涉及复杂的数据处理或分析过程。

本发明是这样实现的，一种过渡金属硫族化合物的层数确定方法，包括以下步骤：

选取层数不同的15个检测区域，每个所述检测区域的层数在1-15之间；

获取相同光强下与各个所述检测区域的白光反射谱；

根据各个所述白光反射谱确定每个所述检测区域的第一反射峰强度和/或第二反射峰强度；所述第一反射峰强度为与C激子相对应的反射峰的强度，所述第二反射峰强度为与波长在570nm-620nm之间的LED白光光源相对应的反射峰的强度；

获取各个所述检测区域的层数；

确定所有所述检测区域的层数与所述第一反射峰强度和/或所述第二反射峰强度的对应关系；

根据所述对应关系以及待检测样品的白光反射谱确定待检测样品的层数。

在一个可选的实施例中，所述确定所有所述检测区域的层数与所述第一反射峰强度和/或所述第二反射峰强度的对应关系，包括以下步骤：

获取所述第一反射峰强度和所述第二反射峰强度分别随所述检测区域的层数变化的变化关系；