[发明专利]一种二硫化钨单层薄膜的制备方法

摘要

一种二硫化钨单层薄膜的制备方法，采用CVD方法，以纯度为99.99％高纯三氧化钨作为钨源和纯度为99.9％高纯硫作为硫源，以纯度为99.999％的高纯氩气作为载气，以纯度为99.999％的氢气作为反应催化气体，以蓝宝石衬底作为反应衬底，制备而成。本发明具有简单易行、能获得大尺寸高质量二硫化钨薄膜材料的优点，是一种既经济实惠又简单的制备方法。

主权项

一种二硫化钨单层薄膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：A.采用CVD方法，以蓝宝石衬底作为反应衬底，将蓝宝石衬底切割成1*1～1*4厘米尺寸后，在H2SO4：H2O2＝3:1‑5:1的混合溶液中洗涤，并用纯度为18兆欧的去离子水冲洗衬底表面，以形成均匀的表面能；B.称取1～4克的纯度为99.99％的三氧化钨作为钨源，置于陶瓷舟中，按S:WO3摩尔比为3～7：1称取纯度为99.9％的硫置于另一陶瓷舟中作为硫源，将钨源置于水平管式反应炉恒温区位置，将清洗后的蓝宝石衬底置于钨源下端低温区，将硫源置于钨源上端管式炉进气口处，加热前对水平管式反应炉预抽真空，将反应炉内空气排除干净，然后通入10～50sccm纯度为99.999％的氩气，通过调节抽气速率保持系统压力为0.5‑2Torr；C.将系统作为一个整体进行升温，使系统在20～40分钟内由室温升温到800‑900度，并在3～10分钟内由800‑900度缓慢升温到825‑915度，当系统温度达到700‑800度时开始对硫源进行辅助升温，控制硫源的升温速度，使硫源温度在5～7分钟内达到180～250度；D.在对硫源开始加热的同时向系统内通入纯度为99.999％的氢气，使氢气与氩气体积比例保持在1:5～1:10，并通过调节机械泵抽气速率，使反应系统压力保持在0.5‑2Torr，反应进行10‑60分钟；E.反应完毕，系统自然降温，当系统温度降低至室温时，关闭系统，取出样品。