单层二硫化钼的新生产方法

与石墨烯层状结构相似的二硫化钼(MoS2)同样能被剥离成单原子层的二维材料,其在电子器件、催化、光电领域等中具有极大的潜在应用价值。当前,常使用化学气相沉积法来制备尺寸较大且表面均匀的MoS2,但是衬底上的杂质或划痕等缺陷易限制产品核的生长。因此,下文将为大家介绍一种单层二硫化钼的新生产方法。其具体步骤如下:

单层二硫化钼的新生产方法图片

(1)挑选硅片,处理后硅片表面覆盖了一层二氧化硅,二氧化硅表面抛光,二氧化硅的厚度可以是100-300nm,形成二氧化硅/硅衬底。

(2)用电子分析天平分别称取一定质量的硫粉和三氧化钼粉末,并放在两个石英舟中。

(3)将清洗好的二氧化硅/硅衬底面朝下放在盛有三氧化钼粉末的石英舟中(在钼源下游一定距离处),并将其放在管式炉中间的高温区;将盛放硫粉的石英舟放在管式炉前部的低温区。

(4)加热前,先通氮气15-45min,流速为50-500sccm,将管式炉中的空气排出,之后持续通入流速为75-150sccm的氮气作为保护气氛。

(5)开始加热,15-45min内将管式炉加热到生长所需的温度,然后保持此温度40-80min来生长二硫化钼。

(6)生长结束后,继续通入50-500sccm的氮气,等待管式炉自然降至室温。

单层二硫化钼的新生产方法图片

此外,下文还将介绍一种清洗衬底的方法:(1)衬底先在洗洁精溶液中超声30-90min;(2)然后在去离子水中超声5-20min(3次);(3)最后在酒精中超声5-20min(3次);(4)清洗完的衬底保存在酒精溶液中待用;(5)实验时取出,用氮气气枪吹干后,再用氧等离子清洗机清洗1-5min。

该生产方法的优点如下:(1)清洗衬底时没有使用丙酮、食人鱼溶液等有毒危险药品清洗衬底,避免了潜在的危险;(2)减少了清洗衬底的操作步骤;(3)采用常压化学气相沉积法,不需要抽真空过程,进一步减少了操作步骤,使得实验可以快捷方便地进行;(4)简化了升温过程,不需要分段升温。

 

 

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