一种大面积二硫化钼薄膜的原子层沉积制备方法技术

本发明专利技术公开了一种制备大面积二硫化钼薄膜的沉积方法，该方法的特征是采用六羰基钼（Mo(CO)6）、二硫化二甲基（C2H6S2）作为钼和硫的前躯体源进行原子层沉积（ALD），采用常规原子层沉积设备，通过优化反应参数，得到大面积的二硫化钼薄膜材料。基于原子层沉积技术的优越性，此方法制备的薄膜具有面积大、致密性好、性能优异、沉积速度稳定、厚度可控等特点，可以改善薄膜质量，进一步增强和拓展二硫化钼薄膜的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种大面积二硫化钼薄膜的原子层沉积制备方法
本专利技术属于无机纳米膜材料
，尤其涉及一种制备大面积二硫化钼薄膜的沉积方法。
技术介绍
二硫化钼具有类似石墨烯的片状结构，是一种常见的过渡金属硫化物，通常以其优异的润滑特性而被广泛应用在摩擦润滑领域。除了作为润滑材料以外，二硫化钼也可以作为加氢催化剂或者电催化制氢催化剂被广泛应用于石油加氢脱硫、脱氮、加氢精制、制氢等领域中，是一种非常有前景的工业加氢催化剂和电催化制氢催化剂。另外，二硫化钼也可以应用于插层材料、锂离子电池正极材料、储氢材料、超级电容器材料以及储能材料等多种领域中。近年来，随着石墨烯等二维层状纳米材料研究热潮的兴起，类石墨烯材料二硫化钼引起了物理、化学、材料、电子等众多领域研究机构人员的广泛关注。二硫化钼薄膜在结构和性能上类似于石墨烯，但与零带隙的石墨烯薄膜不同，二硫化钼存在一个可调控的带隙。块状晶体二硫化钼的带隙为1.2eV，电子跃迁方式为间接跃迁；而单层二硫化钼的带隙可以达到1.8eV，电子跃迁方式为直接跃迁。因此，二硫化钼薄膜独特的结构、优异的物理性能、可以调节的带隙以及相对较高的载流子迁移率使其成为一种在电学、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大面积二硫化钼薄膜的原子层沉积制备方法，其制备步骤包括：将石英、蓝宝石或Si/SiO2衬底进行清洗、烘干，放入原子层沉积设备的反应室中；将反应室真空抽到0.5Pa以下，设置反应室温度为130‑160℃；采用六羰基钼（Mo(CO)6）、二硫化二甲基（C2H6S2）作为钼和硫的前躯体源，设置二者的源瓶温度为室温，前驱体管线温度为70‑80℃，使用高纯度N2作为载运和清洗气体，气体流量150‑200sccm；在一个生长周期里，设置Mo(CO)6在反应室里首次脉冲沉积时间为400‑500ms，等待1s，设置Mo(CO)6的第二次脉冲沉积时间为400‑500ms，然后用高纯氮气清扫衬底表面5s，设置...

【技术特征摘要】
1.一种大面积二硫化钼薄膜的原子层沉积制备方法，其制备步骤包括：将石英、蓝宝石或Si/SiO2衬底进行清洗、烘干，放入原子层沉积设备的反应室中；将反应室真空抽到0.5Pa以下，设置反应室温度为130-160℃；采用六羰基钼（Mo(CO)6）、二硫化二甲基（C2H6S2）作为钼和硫的前躯体源，设置二者的源瓶温度为室温，前驱体管线温度为70-80℃，使用高纯度N2作为载运和清洗气体，气体流量150-200sccm；在一个生长周期里，设置Mo(CO)6在反应室里首次脉冲沉积时间为400-500ms，等待1s，设置Mo(CO)6的第二次脉冲沉积时间为400-500ms，然后用高纯氮气清扫衬底表面5s，设置C2H6S2的脉冲沉积时间为300-400ms，接着将反应腔室充入600-1000Pa的高纯氮气4-6s，最后用高纯氮气清扫3-4s，结束一个生长周期；循环生长10-400个周期，可得到厚度为1-40nm的MoS2非晶薄膜；最后在快速退火炉中高纯氩气氛...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨培志，赵恒利，杨雯，杨启鸣，张志恒，
申请(专利权)人：云南师范大学，
类型：发明
国别省市：云南,53