一种单层P型半导体相二硒化钒单晶及其盐辅助的生长方法以及其背栅场效应晶体管技术

本发明专利技术公开了一种单层P型半导体相二硒化钒单晶及其盐辅助的合成方法以及其背栅场效应晶体管，该生长方法采用化学气相沉积法：以金属前驱体五氧化二钒与碘化钾为原料，并将硒粉同时置于管式炉中，加热升温，在炉内进行化学气相沉积反应，得到单层P型半导体相二硒化钒单晶。本生长方法可批量合成过渡金属硫族化合物的薄膜材料，制备条件简单，成本低，重复性好。该单层P型半导体相二硒化钒单晶，结构为单层H相VSe2，同时形态为二维薄膜，厚度均匀。该背栅场效应晶体管是以单层P型半导体相二硒化钒单晶作为材料制备得到，经过实验证明，该器件源漏电流随着栅压正向增大而减小，证明了该半导体材料载流子以空穴为主导，为P型半导体。为P型半导体。为P型半导体。

【技术实现步骤摘要】
一种单层P型半导体相二硒化钒单晶及其盐辅助的生长方法以及其背栅场效应晶体管


[0001]本专利技术涉及半导体材料
，具体涉及一种单层P型半导体相二硒化钒单晶及其生长方法以及其背栅场效应晶体管。

技术介绍

[0002]过渡金属硫族化合物(TMDs)是一类由过渡金属(M，包含Ti、V、Mo和Re等第四副族到第八族金属)和硫族元素(X＝S、Se、Te)组成的层状化合物。通常单层TMDs厚度约0.6
‑
0.7nm，由X
‑
M
‑
X三层原子层构成，金属配位可以是三角棱柱型(H相)或八面体型(T相)。不同的晶体结导致了不同的物理化学性质，如电子结构、光学性质、磁性和催化活性等。因此，相的可控合成对材料物理性质和应用的研究至关重要。其中二硒化钒(VSe2)作为典型过渡金属硫族化合物之一，由于其四价钒离子(V
4+
)未配对的3d电子具有很强的电子耦合性，VSe2被预测可呈现出电荷/自旋密度波、铁磁性等特殊物理性质。与大多数TMDs相同的是，VSe2也至少含有H相和T相两种晶体构型。其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单层P型半导体相二硒化钒单晶的盐辅助的生长方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将金属前驱体五氧化二钒与碘化钾混合均匀，得到混合物；2)将步骤1)得到的混合物置于石英舟内，将氟金云母片放置于混合物的上面，然后将盛放有混合物和氟金云母片的石英舟置于管式炉内；同时称取硒粉置于另外的石英舟内，然后将盛放有硒粉的石英舟放置于所述管式炉的进气端，使得通入管式炉的载气先经过盛放有硒粉的石英舟，再经过盛放有混合物和氟金云母片的石英舟；3)往管式炉通入氩气，除去管式炉内残余的空气；4)往管式炉内通入载气，然后加热升温，在炉内进行化学气相沉积反应；5)反应结束后，移开管式炉，使衬底暴露于加热区外以迅速冷却；同时关闭氢气，冷却至室温，得到单层P型半导体相二硒化钒单晶。2.如权利要求1所述的单层P型半导体相二硒化钒单晶的盐辅助的生长方法，其特征在于，步骤1)中，所述金属前驱体五氧化二钒与所述碘化钾的质量比为5～10：2。3.如权利要求1所述的单层P型半导体相二硒化钒单晶的盐辅助的生长方法，其特征在于，步骤2)中，步骤1)的混合物与所述硒粉的质量比为0.3～0.8：1。4.如权利要求1所述的单层P型半导体相二硒化钒单晶的盐辅助的生长方法，其特征在于，步骤2)中，放置硒粉的石英舟放置于管式炉的进气端，且距离氟金云母片5～7cm处。5.如权利要求1所述的单层P型半导体相二硒化钒单晶的盐辅助的生长方法，其特征在于，步骤4)中，载气为体积比为10：1的氩气和氢气的混合气体，调节管式炉在10～15min内升至500～700...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗正汤，尤嘉雯，
申请(专利权)人：广州市香港科大霍英东研究院，
类型：发明
国别省市：