一种二维硫化钼/硫化铟横向异质结及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于二维材料异质结光探测领域，公开了一种二维硫化钼/硫化铟横向异质结及其制备方法和应用。该二维硫化钼/硫化铟横向异质结是通过化学气相沉积法先将二氧化硅片平放在三氧化钼粉末的上方，置于管式炉的中间，将升华硫粉末放置在管式炉气流上游；在氮气气氛下，升温至680～800℃保温，在二氧化硅衬底上制得单层二维硫化钼单晶，通过湿法将单层二硫化钼转移至云母片上；然后将云母片平放在三硫化二铟粉末的上方，放置在管式炉中间；升温至750～980℃保温，自然冷却制得。本发明专利技术方法简单，反应条件易于控制，生长的二维异质结稳定，该异质结经过光刻，显影等步骤后，可成功在异质结两端搭建电极，具有良好的光探测应用前景。

A two-dimensional molybdenum sulfide / indium sulfide transverse heterojunction and its preparation and Application

The invention belongs to the field of two-dimensional material heterojunction optical detection, and discloses a two-dimensional molybdenum sulfide / indium sulfide transverse heterojunction and a preparation method and application thereof. The two-dimensional molybdenum sulphide / indium sulphide transverse heterojunction is to place the silicon dioxide sheet on the top of the molybdenum trioxide powder, in the middle of the tube furnace, and place the sublimated sulfur powder on the upstream of the tube furnace gas flow through the chemical vapor deposition method; in the nitrogen atmosphere, the temperature is raised to 680-800 \u2103 for heat preservation, and a single-layer two-dimensional molybdenum sulphide single crystal is prepared on the silicon dioxide substrate, and the single-layer disulfide is wet deposited Molybdenite is transferred to mica sheet, and then mica sheet is placed on the top of indium trisulfide powder, and placed in the middle of tube furnace; the temperature is raised to 750-980 \u2103 for heat preservation and natural cooling. The method has the advantages of simple method, easy control of reaction conditions, stable growth of two-dimensional heterojunction. After photolithography, development and other steps, the heterojunction can be successfully constructed with electrodes at both ends of the heterojunction, which has a good application prospect of light detection.

【技术实现步骤摘要】
一种二维硫化钼/硫化铟横向异质结及其制备方法和应用
本专利技术属于二维材料异质结光探测
，更具体地，涉及一种二维硫化钼/硫化铟横向异质结及其制备方法和应用。
技术介绍
化学气相沉积(CVD)是指化学气体或蒸汽在基质表面反应合成涂层或纳米材料的方法，是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术，包括大范围的绝缘材料，大多数金属材料和金属合金材料。从理论上来说，它是很简单的:两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内，然后他们相互之间发生化学反应，形成一种新的材料，沉积到晶片表面上。In2S3存在三种不同的结晶结构：α-In2S3，β-In2S3和γ-In2S3。其中，β-In2S3为带隙为1.9～2.0eV的n型半导体，在室温下稳定。最重要的是，由于In和S原子之间的失配，β-In2S3是典型的天然缺陷晶体，其在可见光的光探测性能优异。目前，对于二维三硫化二铟的研究较少，研究学者大多使用水热法制备三维硫化铟并用于太阳能电池。这种方法制备的三硫化二铟晶体缺陷较多，且光探测性能差。二维异质结多集中于过渡金属硫化物，这些材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二维硫化钼/硫化铟横向异质结，其特征在于，所述二维硫化钼/硫化铟横向异质结是通过化学气相沉积法先将二氧化硅片平放在三氧化钼粉末的上方，置于管式炉的中间，将升华硫粉末放置在管式炉气流上游；在氮气气氛下，升温至680～800℃保温，在二氧化硅衬底上制得单层二维硫化钼单晶，通过湿法将单层二硫化钼转移至云母片上；然后将云母片平放在三硫化二铟粉末的上方，放置在管式炉中间，升温至750～980℃保温，自然冷却制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种二维硫化钼/硫化铟横向异质结，其特征在于，所述二维硫化钼/硫化铟横向异质结是通过化学气相沉积法先将二氧化硅片平放在三氧化钼粉末的上方，置于管式炉的中间，将升华硫粉末放置在管式炉气流上游；在氮气气氛下，升温至680～800℃保温，在二氧化硅衬底上制得单层二维硫化钼单晶，通过湿法将单层二硫化钼转移至云母片上；然后将云母片平放在三硫化二铟粉末的上方，放置在管式炉中间，升温至750～980℃保温，自然冷却制得。


2.根据权利要求1所述的二维硫化钼/硫化铟横向异质结，其特征在于，所述三氧化钼粉末、升华硫粉和三硫化二铟粉末的质量比为(2～3)：(10～12)：(3～4)。


3.根据权利要求1所述的二维硫化钼/硫化铟横向异质结，其特征在于，所述升温至680～800℃保温的时间为5～10min，所述升温至750～980℃保温的时间为5～10min。


4.根据权利要求1-3任一项所述的二维硫化钼/硫化铟横向异质结的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
S1.将三氧化钼粉末放置在干净的石英舟上，将清洗的二氧化硅片平放在石英舟的上方，然后将石英舟放置在管式炉中间，将升华硫粉末放置在干净的石英舟上，然后将石英舟放置在管式炉气流上游；
S2.完全打开管式炉的进气阀与出气阀，打开氮气瓶，调节气体流量计气流量为500～600sccm，向管式炉的石英管通入氮气，排尽空气杂质；
S3.打开管式炉，从室温升至500～550℃时将气流减少至10～20sccm，继续升温至680～800℃保温后自然冷却，在二氧化硅衬底上制得单层二维硫化钼单晶；
S4.在步骤S3中的二维硫化钼上旋涂一层聚苯乙烯/甲苯溶液，然...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆健婷，郑照强，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44