The invention belongs to semiconductor nano materials manufacturing, is characterized by physical vapor deposition (PVD) method, using two tungsten sulfide powder as reaction source, silica / silicon substrate by cooling in the 460 470Pa pressure is 900 DEG C 1000 degrees high temperature after heating. In the invention, two purity tungsten sulfide powder into ceramic boat 99%, is placed in a horizontal quartz tube furnace hot zone center, 300nm thick SiO2 / Si substrate placed along the airflow below the 14 17cm distant position. Exhaust air after the reaction source within 40 minutes of heating from room temperature to 900 DEG C 1000 DEG C for 30 minutes to 1 hours, and then cooled to room temperature. By using this method, a monolayer of two tungsten disulfide nano film can be obtained on the substrate, and the shape of the film can be accurately controlled as a positive triangle. The invention is simple and convenient, is convenient for large-scale production, is safe, environment-friendly and non-toxic, and the prepared two tungsten sulfide film can be effectively applied to the photoelectric data storage device and the mechanical processing industry.
【技术实现步骤摘要】
一种PVD法制备二硫化钨纳米薄膜的方法
本专利技术属于半导体纳米材料制造类,具体来说是一种二硫化钨单层到多层纳米薄膜的制备方法。
技术介绍
二硫化钨(WS2)通常属于六方晶系,类似于石墨,是具有层状结构的化合物。由于具有摩擦系数低、抗压强度大的优点,二硫化钨常在高温、高压、高转速、高负荷下的工作环境中充当固体润滑材料,又可与其他物料配置形成锻压、冲压润滑剂,起到延长模具寿命,提高产品光洁度的作用。二硫化钨还可以在石油化工领域中用做加氢脱硫催化剂,其优点是裂解性能高,催化活性稳定可靠,使用寿命长。最近,人们发现当二硫化钨由块体变成单层时,它的电子能隙将由间接带隙(1.4eV)变为直接带隙(2eV),这一特殊的性质引起了科学家广泛的研究兴趣。单层的二硫化钨薄膜是一种优秀的半导体,在荧光发射器,场效应晶体管,光伏电池等方面有广泛的应用前景,同时,单层的二硫化钨具有较大的比表面积以及相对多的边缘键,石油催化性能得到极大的提高。然而当下,简单高效地制备大面积形貌规则的二硫化钨纳米薄膜(单层或几层)还存在着一定的困难。目前制备二硫化钨纳米薄膜的方法主要有机械剥离法、液体剥离(LiquidExfoliation)法、化学气相沉积法(CVD)等。其中机械剥离法使用较多,但是不具有可扩展性,且得到的薄膜面积有限;液体剥离法便于大量生产二硫化钨薄膜,所得产物多用于氢气催化反应,但是很难有效控制膜层中的缺陷,在电子设备方面的应用受到很大限制;化学气相沉积法由于对温度、压强和反应源等各个参数具有相对好的可控性,在制备大面积二硫化钨薄膜方面很有前景,但是由于反应物常涉及硫化氢之类的 ...
【技术保护点】
一种二硫化钨纳米薄膜的制备方法。其特征在于,采用物理气相沉积(PVD)方法,以二硫化钨粉末为反应源在低真空(460‑470Pa)的条件下经900℃‑1000℃高温加热后冷却得到。
【技术特征摘要】
1.一种二硫化钨纳米薄膜的制备方法。其特征在于,采用物理气相沉积(PVD)方法,以二硫化钨粉末为反应源在低真空(460-470Pa)的条件下经900℃-1000℃高温加热后冷却得到。2.根据权利要求1所述的二硫化钨纳米薄膜的制备方法,其特征在于:二硫化钨粉末为反应源,二氧化硅/硅为衬底。3.根据权利要求1所述的二硫化钨纳米薄膜的制备方法,其特征在于:反应系统为水平放置的石英管炉,二硫化钨粉末...
【专利技术属性】
技术研发人员:田幼华,
申请(专利权)人:燕园众欣纳米科技北京有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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