晶圆级单层二硫化钼膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及晶圆级单层二硫化钼膜及其制备方法。一种通过化学气相沉积来制备单层MoS2膜的方法包括：通过第一通道将第一载气引导至衬底，所述第一通道中设置有固态S前体；通过第二通道将第二载气引导至所述衬底，所述第二通道中设置有固态MoO3前体，所述第二载气包含有氧气，其中，所述固态S前体、所述固态MoO3前体和所述衬底分别被加热至第一温度、第二温度和第三温度。该方法可以快速且低成本地在衬底上外延生长晶圆级单层MoS2膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及纳米材料领域，更特别地，涉及一种制造晶圆级单层二硫化钼(MoS2)膜的方法、以及利用该方法制备的单层MoS2膜，该单层MoS2膜具有晶圆级的尺寸，并且具有高度的空间均匀性和电气一致性，因此适合于各种器件应用。
技术介绍
单层二硫化钼(MoS2)膜是一种三原子层厚度的二维半导体材料，其在室温下具有大约1.8eV的直接带隙和大约200cm2/Vs的优异迁移率。归因于其独特的晶体和能带结构，单层MoS2膜展现出许多与石墨烯不同的物理和电学特性，因而具有非常广泛的应用前景，尤其是在谷电子学(valleyelectronics)、化学催化、光电转换、电子电路、传感器和清洁能源等领域。为了满足大量应用的需求，制备具有电子级高质量的晶圆级单层MoS2膜成为当前急需解决的问题。近年来，已经提出了许多用于制备晶圆级MoS2膜的方法，包括MoO3硫化法(参考文献Nanoscale，2012年第4卷第6637页)、脉冲激光沉积法(参考文献ACSNano，2016年第10卷第6054页)、以及原子层沉积法(参考文献Nanoscale，2016年第8卷第10792页)等。然而，这些方法容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过化学气相沉积来制备单层MoS2膜的方法，包括：通过第一通道将第一载气引导至衬底，所述第一通道中设置有固态S前体；通过第二通道将第二载气引导至所述衬底，所述第二通道中设置有固态MoO3前体，所述第二载气包含有氧气，其中，所述固态S前体、所述固态MoO3前体和所述衬底分别被加热至第一温度、第二温度和第三温度。

【技术特征摘要】
1.一种通过化学气相沉积来制备单层MoS2膜的方法，包括：通过第一通道将第一载气引导至衬底，所述第一通道中设置有固态S前体；通过第二通道将第二载气引导至所述衬底，所述第二通道中设置有固态MoO3前体，所述第二载气包含有氧气，其中，所述固态S前体、所述固态MoO3前体和所述衬底分别被加热至第一温度、第二温度和第三温度。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一载气包括不活泼气体而不包括氧气，所述第二载气包括不活泼气体和氧气的混合气体。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述不活泼气体选自氩气、氮气和氦气。4.如权利要求2所述的方法，其中，所述第二载气中包括的不活泼气体和氧气的流量比在100:1至100:10的范围。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述衬底是蓝宝石衬底，所述第一通道和所述第二通道都是石英管。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二通道设置在所述第一通道内，所述第二通道的设置所述固态MoO3前体的部分具有比其余部分更大的直径，所述衬底设置在所述第一通道内，但在所述第二通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广宇，余画，杨蓉，时东霞，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11