大面積製備二維二硫化鎢

二維材料因為其優良的電學、光學、熱學等特性，激發了無數學者的研究熱情，受到材料學領域的廣泛關注。二維二硫化鎢是一種類石墨烯的新型二維材料，在電學器件、能源、生物和複合材料等方面有極大的應用潛力。

製備二維二硫化鎢方法包括機械剝離、電化學鋰離子插層法、液相剝離法、水熱法以及化學氣相沉積法等，其中化學氣相沉積法在製備二維二硫化鎢時有著尺寸、層數可控，材料結晶品質高等方面的優勢。但化學氣相沉積法需要在真空低壓條件下進行，存在成本較高，制取效率較低的情況。

於是，有學者提出一種能夠可控制備出大面積的二維二硫化鎢的方案，製備的過程如下：

採用常壓化學氣相沉積法，稱取一定0.2g WO₃和1g S，並放在兩個石英舟中；將放置S的石英舟置於距管式爐進氣口25cm處；將放置WO₃的石英舟中，將清洗好的二氧化矽/矽襯底(1cm×1cm)用氮氣氣槍吹幹後，再用氧等離子清洗機清3min。將矽片襯底斜搭在石英舟上，將其置於加熱區中心。管式爐預先通氮氣60分鐘，氮氣流量為200sccm，將管中空氣排淨。將氮氣流量調整為100sccm，以30℃/min的加熱速度將管式爐升溫至950℃，保溫15min。 待管式爐自然降溫到室溫時，打開爐蓋獲取所需的二維二硫化鎢。

上述工藝是一種行之有效的二維二硫化鎢製備方法，不僅工藝簡便，而且產物品質高，其製備的二維二硫化鎢面積大，三角形晶粒的邊長可達120μm左右，連續薄膜的橫向尺寸可達毫米量級，具有工業化的前景。

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