二硫化钼铒单晶材料的制备方法、单层二硫化钼铒单晶材料和用途技术

本发明专利技术涉及二硫化钼铒单晶材料的制备方法、单层二硫化钼铒单晶材料和用途。单层二硫化钼铒单晶材料中，单晶晶体中含有硫元素、钼元素和铒元素；所述二硫化钼铒单晶合金的晶体中，部分硫元素与铒元素形成共价键，部分硫元素与钼元素形成共价键，部分硫元素同时与铒元素和钼元素形成共价键。本申请提供的单层二硫化钼铒单晶材料实现了对二硫化钼晶体的改性，将铒元素部分替换到二硫化钼晶体中钼的位置，获得了二硫化钼铒单晶材料，提高了二硫化钼材料的本征电子性质，获得了宽光谱响应。获得了宽光谱响应。获得了宽光谱响应。

【技术实现步骤摘要】
二硫化钼铒单晶材料的制备方法、单层二硫化钼铒单晶材料和用途


[0001]本专利技术属于二维材料的制备领域，具体涉及一种二硫化钼铒单晶材料的制备方法、单层二硫化钼铒单晶材料和用途。

技术介绍

[0002]MoS2是2D过渡金属硫族化合物，厚度从块体转变为单层时，其带隙发生从1.2eV到1.9eV的转变。此外，MoS2因其具有超薄的层厚、强的光物相互作用和较高的载流子迁移率、大的开关比，使其在高性能电子器件和光电探测器领域显示出巨大的应用前景。然而，对于大规模集成电路和室温红外光电探测器，单层MoS2的本征电子迁移率和吸收波长范围仍不能满足终端器件的需求。
[0003]现有技术通过晶格中点缺陷的后处理、优化材料与电极的接触等手段提高单层MoS2基器件的电子性能，这些方法都未改变晶格结构，对单层MoS2的本征电子性质提高有限。
[0004]因此，如何提高MoS2的本征电子性质是本领域的研究方向。但稀土源材料熔点较高，如稀土氧化物，其熔点大多超过2000℃，而过渡金属源在相对较低的温度下就可挥发扩散，导致两种前驱体的挥发速率不同，这使得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单层二硫化钼铒单晶材料，其特征在于，所述单晶材料中，单晶晶体中含有硫元素、钼元素和铒元素；所述二硫化钼铒单晶合金的晶体中，部分硫元素与铒元素形成共价键，部分硫元素与钼元素形成共价键，部分硫元素同时与铒元素和钼元素形成共价键。2.如权利要求1所述的单层二硫化钼铒单晶材料，其特征在于，所述单晶材料中，铒元素的掺杂量为3～12％，优选8～12％。3.如权利要求1或2所述的单层二硫化钼铒单晶材料，其特征在于，所述单层二硫化钼铒单晶材料的晶体具有圆滑的边缘。4.一种二硫化钼铒单晶材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：(1)在管式炉第一区域放置具有开口的反应舟，并在反应舟内放置铒源和钼源，然后在其上覆盖多孔材料层，将基底倒扣放置在所述带有开口的反应舟上，并保留供载气流通的缝隙；(2)在所述管式炉上游的第二区域放置硫粉；(3)通入惰性载气，排尽石英管内的空气后，将所述管式炉升温，至第二区域到达硫粉融化温度以上，第一区域到达化学气相沉积温度800～1050℃，进行铒、钼、硫元素的沉积，获得二硫化钼铒单晶材料。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述铒源包括氧化铒、六水氯化铒、或氧化铒与氯化钠的混合物中的任意一种；优选地，所述多孔材料层为4A分子筛；优选地，所述钼源包括三氧化钼；优选地，所述基底包括硅基底或蓝宝石基底。6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯晴亮，张文斌，王肖剑，刘赟，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：