一种MoS2/Ag/MoS2半导体薄膜材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种MoS2/Ag/MoS2半导体薄膜材料及其制备方法，该薄膜为层状结构，由上至下依次包括顶层MoS2薄膜层、Ag金属层、底层MoS2薄膜层和本征绝缘Si基片。其制备方法，主要采用直流磁控溅射技术、利用高能电子依次轰击不同靶材表面：首先使用MoS2靶材，在Si基片表面上沉积上一层底层MoS2薄膜层；然后使用金属Ag靶材，在底层MoS2薄膜层上沉积上一层Ag金属层；最后使用MoS2靶材，在Ag金属层上沉积上一层顶层MoS2薄膜层。相对于纯MoS2薄膜产品，本发明专利技术的MoS2/Ag/MoS2半导体薄膜，其电阻率降低了4个数量级以上。本发明专利技术的工艺简单、参数控制简便；成品率高、产品质量稳定性与可靠性好，且制造成本低、适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体材料及其制备方法，尤其涉及一种MoS2/Ag/MoS2半导体薄膜材料及其制备方法。
技术介绍
二硫化钼本身不导电，但具有抗磁性，可用作线性光电导体和显示P型或N型导电性能的半导体，具有整流和换能的作用。由于二硫化钼薄膜材料具有典型的层状结构，层内以共价键紧密结合在一起，每个Mo原子被六个S原子包围，呈三角棱柱状；层与层之间则以较弱的范德华力相结合，容易滑离。二硫化钼的上述结构特征导致其电阻率非常大、载流子输运性能较差，使其在半导体及器件领域的应用受到了严重阻碍。为降低MoS2薄膜材料的电阻率、提高其导电性能，以满足MoS2薄膜材料在半导体器件领域的使用。现有技术中，相对比较成功的做法是，使用金属元素对MoS2进行掺杂，以进行MoS2材料改性。例如：吴晨等人(《微纳电子技术》，2014，08)公开了“Ag掺杂对MoS2薄膜特性的影响”研究结果，利用化学气相沉积法在p型导电Si基片上制备了Ag掺杂MoS2薄膜材料；中国专利ZL201510558994.3公开了一种Pd-MoS2异质结光伏太阳能电池器件及其制备方法，其采用的技术手段是，使用Pd金属元素进行MoS2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MoS2/Ag/MoS2半导体薄膜材料，其特征在于，为层状结构，由上至下依次包括顶层MoS2薄膜层、Ag金属层、底层MoS2薄膜层和Si基片；其中：所述Si基片是本征绝缘不导电单晶材料，单面抛光，抛光面为上表面；所述MoS2薄膜层，其纯度为99.9％；所述Ag金属层，其纯度为99.99％；所述顶层MoS2薄膜层、Ag金属层、底层MoS2薄膜层的厚度分别为50nm、3‑10nm和50nm。

【技术特征摘要】
1.一种MoS2/Ag/MoS2半导体薄膜材料，其特征在于，为层状结构，由上至下依次包括顶层MoS2薄膜层、Ag金属层、底层MoS2薄膜层和Si基片；其中：所述Si基片是本征绝缘不导电单晶材料，单面抛光，抛光面为上表面；所述MoS2薄膜层，其纯度为99.9％；所述Ag金属层，其纯度为99.99％；所述顶层MoS2薄膜层、Ag金属层、底层MoS2薄膜层的厚度分别为50nm、3-10nm和50nm。2.根据权利要求1所述的MoS2/Ag/MoS2半导体薄膜材料，其特征在于，所述底层MoS2薄膜层是采用直流磁控溅射方法沉积于所述Si上表面之上的；所述Ag金属层是采用直流磁控溅射方法沉积于所述MoS2薄膜层之上的；所述顶层MoS2薄膜层是采用直流磁控溅射方法沉积于所述Ag金属层之上的。3.一种如权利要求1所述的MoS2/Ag/MoS2半导体薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，硅基片表面清洗步骤选取本征绝缘不导电型Si单晶基片，依次在酒精、丙酮和去离子水中超声清洗180s；取出并用干燥氮气吹干；第二步，底层MoS2薄膜层表面沉积步骤将清洗后的Si单晶基片衬底装入托盘、放入真空腔，并将真空腔抽为高真空，在氩气环境下，将Si单晶基片的温度调至第一温度，氩气气压调至第一压力，采用直流磁控溅射技术，在恒定的30W溅射功率条件下，利用电离出的离子轰击MoS2陶瓷靶材...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝兰众，刘云杰，韩治德，薛庆忠，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37