一种基于常压化学气相沉积的大面积单层二硫化钨薄膜的制备方法和产品技术

本发明专利技术涉及一种基于常压化学气相沉积的大面积单层二硫化钨薄膜的制备方法和产品，制备过程包括SiO2/Si衬底清洗、旋涂WO3无水乙醇分散液、衬底烘干处理、样品放置和二硫化钨薄膜生长，该方法通过旋涂WO3无水乙醇分散液使WO3前驱体均匀分散于衬底上，并在石英管生长腔室内放置单端封闭的小口径石英管，有效地控制S粉末和WO3前驱体参与成核和薄膜生长过程的用量，制得的二硫化钨薄膜面积大，呈单层，且尺寸大，该方法还具有快速，可重复的优点，对大面积单层二硫化钨薄膜的制备具有重要意义。

Preparation method and product of large-area single layer two tungsten sulfide thin film based on atmospheric pressure chemical vapor deposition

The invention relates to a preparation method and a product of a large area monolayer tungsten disulfide film based on atmospheric pressure chemical vapor deposition. The preparation process includes SiO2/Si substrate cleaning, spin-coating WO3 anhydrous ethanol dispersion solution, substrate drying treatment, sample placement and tungsten disulfide film growth. The method makes W by spin-coating WO3 anhydrous ethanol dispersion solution. O3 precursor is uniformly dispersed on the substrate, and a small-diameter quartz tube with one end closed is placed in the growth chamber of the quartz tube. The amount of S powder and WO3 precursor involved in nucleation and film growth is effectively controlled. The prepared tungsten disulfide film has a large area, a single layer and a large size. The method is fast and repeatable. The advantages are of great significance for the preparation of large-area single layer two tungsten sulfide thin films.

【技术实现步骤摘要】
一种基于常压化学气相沉积的大面积单层二硫化钨薄膜的制备方法和产品
本专利技术属于材料领域，涉及一种基于常压化学气相沉积的大面积单层二硫化钨薄膜的制备方法；还涉及由该方法制得的产品。
技术介绍
二硫化钨是一种新型二维材料，它具有优异的光学、电学、力学和热学性能，在电子器件、光电器件、传感器等领域具有巨大的应用前景。目前，以WO3和S固态粉末为反应前驱体、SiO2/Si为衬底、氩气为载气的化学气相沉积法是制备二硫化钨薄膜的主流方法。通过改变衬底(金、蓝宝石、BN)和载气(氢气)类型、控制生长压力(低压)、播晶种等方式，目前已能生长出不同尺寸和层数的二硫化钨薄膜，但现有方法由于不能有效控制参与成核和薄膜生长的反应前驱体的用量，使得二硫化钨薄膜的尺寸、层数和结晶质量等均难以控制，较难实现重复生长。因此，急需一种能够有效控制参与成核和薄膜生长的反应前驱体用量的方法，解决二硫化钨薄膜尺寸，层数和结晶质量难以控制的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种基于常压化学气相沉积的大面积单层二硫化钨薄膜的制备方法；本专利技术的目的之二在于提供由该方法制得的产品。为达到上述目的，本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于常压化学气相沉积的大面积单层二硫化钨薄膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)SiO2/Si衬底清洗：将SiO2/Si衬底清洗去除衬底表面污物，吹干备用；(2)旋涂WO3无水乙醇分散液：将WO3粉末加入无水乙醇中，分散均匀，制得WO3无水乙醇分散液，然后将WO3无水乙醇分散液均匀旋涂在清洗后的SiO2/Si衬底上；(3)衬底烘干处理：将旋涂了WO3无水乙醇分散液的SiO2/Si衬底放置在加热台上，使无水乙醇蒸发完全，获得WO3粉末均匀分散的衬底；(4)样品放置：将硫粉放置在单端封闭的石英管的密封端，将步骤(3)所得WO3粉末均匀分散的衬底放置于石英管未封闭端，并在所述WO3粉...

【技术特征摘要】
1.一种基于常压化学气相沉积的大面积单层二硫化钨薄膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)SiO2/Si衬底清洗：将SiO2/Si衬底清洗去除衬底表面污物，吹干备用；(2)旋涂WO3无水乙醇分散液：将WO3粉末加入无水乙醇中，分散均匀，制得WO3无水乙醇分散液，然后将WO3无水乙醇分散液均匀旋涂在清洗后的SiO2/Si衬底上；(3)衬底烘干处理：将旋涂了WO3无水乙醇分散液的SiO2/Si衬底放置在加热台上，使无水乙醇蒸发完全，获得WO3粉末均匀分散的衬底；(4)样品放置：将硫粉放置在单端封闭的石英管的密封端，将步骤(3)所得WO3粉末均匀分散的衬底放置于石英管未封闭端，并在所述WO3粉末均匀分散的衬底上方覆盖一片同尺寸且清洗过的SiO2/Si衬底，然后将石英管放入管式炉反应腔体内；(5)二硫化钨薄膜生长：密封管式炉，抽真空，打开尾气阀，通入氩气，升温后保温至二硫化钨薄膜生长完成，在氩气气氛下自然冷却至室温，取出样品。2.根据权利要求1所述一种基于常压化学气相沉积的大面积单层二硫化钨薄膜的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：石彪，王德强，周彪，冯双龙，查克特里里，何石轩，谢婉谊，方绍熙，周大明，梁丽媛，周硕，唐鹏，王赟姣，殷博华，
申请(专利权)人：中国科学院重庆绿色智能技术研究院，
类型：发明
国别省市：重庆,50