二晒化钨制取新法

二硒化钨(WSe2)是一种类石墨层状结构的半导体材料，以Se-W-Se密排六方紧密堆积而成的晶体,依靠范德华力结合成单层二维材料。WSe2薄膜材料的禁带宽度为1-2eV，并且对可见光吸收效率特别高，可以作为太阳能电池的吸收层和光电化学电极材料。

和二硫化钨一样，二晒化钨的制备方法也较为繁琐，较普遍的做法是物理气相法，但这种方法制取二晒化钨的成本较高，时间也较长，因此二晒化钨的制取方法还需要改进。

针对现有的制备垂直基底生长硒化钨纳米片薄膜材料的方法存在的缺陷，有学者提出了一种简单、快速、低成本制备垂直基底生长硒化钨纳米片薄膜的方法，该方法可制备大面积垂直基底生长硒化钨纳米片薄膜材料，可以满足电解制氢和电催化应用的需求，其主要内容如下：

1)衬底置于磁控溅射室内后，将所述磁控溅射室抽真空至1.0×10-3Pa以下， 以氩气为工作气体，以钨靶材为溅射源，控制工作气体的压力在0.9Pa～10.0Pa 范围内，进行直流磁控溅射，在衬底表面生成钨薄膜；

2)在敞口容器内加入硒粉，将表面生成了钨薄膜的衬底盖在所述敞口容器上，且衬底表面的钨薄膜面对所述敞口容器中的硒粉放置；再将所述敞口容器置 于密闭容器内，所述密闭容器置于真空度小于10Pa，温度为550℃～1000℃的条 件下，进行热处理，冷却，即得二晒化钨。

这种方法主要通过控制直流磁控溅射钨薄膜的工艺条件来调控前驱体钨薄膜的微观结构，再利用快速硒化技术高效制备出垂直基底生长硒化钨纳米片薄膜，以满足电解制氢和电催化的应用要求。

通过大量研究发现：范德华平面的方向性决定着WSe2薄膜的生长织构，通过钨薄膜硒化法制备WSe2薄膜过程中会引起钨薄膜明显的体积膨胀，主要膨胀原因是范德华平面和与平行的硒原子层的插入。大量研究表明：控制工作气体的压力在 0.9Pa～10.0Pa范围内，进行直流磁控溅射时，在较高气压下，制备的钨薄膜微观结构较疏松，有利于范德华平面和与其平行的硒原子层沿垂直基底方向插入W 薄膜中，因而从垂直基底生长硒化钨纳米片薄膜，可以较快速和较低成本的实现二晒化钨制取。

• < 前へ
• 次へ >