【技术实现步骤摘要】
本申请涉及金属硫化物，特别涉及一种二硫化钼薄片的制备方法。
技术介绍
1、二维二硫化钼(mos2)作为一种半导体薄膜材料，具有一系列独特的物理性质，比如随着层数减薄，带隙逐渐增大，且将从间接带隙转变为直接带隙，其在电子、光电、传感器等领域具有较大的应用潜力。随着化学气相沉积(chemical vapor deposition，cvd)技术(包括水平生长法和垂直生长法)的发展，在介电衬底上直接生长mos2薄片成为可能。
2、相关技术中采用水平cvd来生长mos2薄片时，一般将硫源(一般为硫粉)置于管式炉的前端；将钼源(一般为三氧化钼(moo3)粉末)置于管式炉的中央，生长衬底位于钼源的下游，通过载气将硫源和钼源的蒸汽输送到衬底表面进行mos2的生长。然而，在水平cvd方法中，钼蒸汽在载气的作用下会发生扩散而产生浓度梯度，从而在衬底上生长出非均匀的mos2薄片，这不利于mos2的后续应用。而采用垂直cvd工艺，可以在一定程度上提高mos2薄片的生长均匀性。在垂直cvd工艺中，载气前进方向与生长衬底呈垂直关系，因而钼蒸汽在衬底表面上不存在浓度梯度，有利于mos2薄片的均匀生长。然而，但相较于水平生长工艺，垂直生长工艺更加复杂，成本更高，且获得的mos2薄片层数不可控且尺寸偏小。
技术实现思路
1、本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种二硫化钼薄片的制备方法，该方法制得的二硫化钼薄片的生长均匀性好。
2、为了达到上述目的，本申请提供了一种二硫化钼薄片的制
3、将钼蒸汽和硫蒸汽在限域空间中反应后生长二硫化钼薄片；
4、所述限域空间位于第一基底和第二基底之间；
5、所述第一基底和第二基底相对设置；
6、所述钼蒸汽由钼源产生；
7、所述钼源包括以下制备原料：
8、三氧化钼、金属卤化物和氨水。
9、因此，本申请使钼蒸汽和硫蒸汽在限域空间内生长，从而形成了均一的二硫化钼薄片；在限域空间内，生长气氛稳定；钼源形成的钼蒸汽在限域空间内浓度高且不存在浓度梯度，从而形成均一的二硫化钼薄片；即本申请通过优化水平生长工艺，提高了二硫化钼薄片的生长均匀性。
10、此外，本申请在钼源中添加金属卤化物，以促进高熔点三氧化钼在高温下的挥发过程，提高钼蒸汽的浓度，从而促进二硫化钼的生长；而三氧化钼溶于氨水，有利于金属卤化物和三氧化钼的充分混合；此外，氨水受热分解，具有极强的挥发性，易于去除，不会给后续的二硫化钼薄膜的生长引入缺陷或杂质，影响二硫化钼薄膜的质量。
11、可选地，所述三氧化钼和氨水的质量体积比为(1mg～2mg)：1ml。
12、通过控制三氧化钼的用量，从而控制钼蒸汽的浓度，进一步控制了二硫化钼薄片的成核速率，从而控制三氧化钼的均匀性和尺寸。
13、可选地，所述金属卤化物和氨水的质量体积比为(0.01mg～4mg)：1ml。
14、金属卤化物的含量增加，在升温阶段会提升三氧化钼粉末的挥发速度，从而影响到生长过程中三氧化钼的供应量，从而影响到二硫化钼的生长尺寸；同时金属卤化物和三氧化钼还会在第一基底或第二基底表面形成液滴；而金属卤化物的含量增加，会增加液滴的数目；当液滴数目增加到一定数目时，出现当前液滴中钼源还未耗尽，而另一液滴提前进入，导致在已经生长的二硫化钼表面出现再次成核的情况，从而形成多层二硫化钼薄片。
15、可选地，所述氨水的质量分数为25％～28％。
16、控制氨水的质量分数，有利于提升三氧化钼的溶解速率。
17、可选地，所述第一基底和第二基底均独立选自sio2/si复合基底、蓝宝石基底和石英基底中的至少一种。
18、可选地，所述限域空间的长度与高度的比例为(2～100)：1。
19、限域空间的高度过大，会影响到限域空间内生长气氛的稳定性，较难形成无浓度梯度的钼蒸汽，从而影响到生长的尺寸和均匀性；限域空间的高度过小，硫蒸汽进入限域空间的难度加大，从而影响到二硫化钼薄片的尺寸。
20、可选地，所述生长的温度为700℃～900℃。
21、生长温度过低，钼源形成的钼蒸汽较少，使得第一基底或第二基底上的成核点较少无法形成大尺寸二硫化钼薄膜，若生长温度过高使得钼蒸汽浓度过高，从而导致了第一基底或第二基底上过多的成核点，导致二硫化钼薄膜的均匀性较差。
22、可选地，所述生长的时间为4min～10min。
23、生长时间过短，生成的二硫化钼的尺寸过小，不利于形成连续的二维二硫化钼薄片，随着生长时间的延长，成核点有所增加，晶界减小，成膜面积增大，生长时间过长则会导致薄片的厚度增加。
24、可选地，所述金属卤化物为碱金属卤化物。
25、可选地，所述硫蒸汽由硫源产生。
26、本申请至少具备如下有益效果：
27、本申请的制备工艺简单，成本低，适用于mos2薄片的大规模工业生产；利用本申请制备方法制得的mos2薄片层数可调，通过调控钼源中金属卤化物的含量，可以获得单层或多层的mos2薄片；该制备方法制得的mos2薄片分布均匀性高、尺寸大(最大可达数百微米)。
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1.一种二硫化钼薄片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的二硫化钼薄片的制备方法，其特征在于，所述三氧化钼和氨水的质量体积比为(1mg～2mg)：1mL。
3.如权利要求1所述的二硫化钼薄片的制备方法，其特征在于，所述金属卤化物和氨水的质量体积比为(0.01mg～4mg)：1mL。
4.如权利要求1所述的二硫化钼薄片的制备方法，其特征在于，所述氨水的质量分数为25％～28％。
5.如权利要求1所述的二硫化钼薄片的制备方法，其特征在于，所述第一基底和第二基底均独立选自SiO2/Si复合基底、蓝宝石基底和石英基底中的至少一种。
6.如权利要求1所述的二硫化钼薄片的制备方法，其特征在于，所述限域空间的长度与高度的比例为(2～100)：1。
7.如权利要求1所述的二硫化钼薄片的制备方法，其特征在于，所述生长的温度为700℃～900℃。
8.如权利要求1所述的二硫化钼薄片的制备方法，其特征在于，所述生长的时间为4min～10min。
9.如权利要求1至8任一项所述的二硫化
10.如权利要求1至8任一项所述的二硫化钼薄片的制备方法，其特征在于，所述硫蒸汽由硫源产生。
...【技术特征摘要】
1.一种二硫化钼薄片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的二硫化钼薄片的制备方法，其特征在于，所述三氧化钼和氨水的质量体积比为(1mg～2mg)：1ml。
3.如权利要求1所述的二硫化钼薄片的制备方法，其特征在于，所述金属卤化物和氨水的质量体积比为(0.01mg～4mg)：1ml。
4.如权利要求1所述的二硫化钼薄片的制备方法，其特征在于，所述氨水的质量分数为25％～28％。
5.如权利要求1所述的二硫化钼薄片的制备方法，其特征在于，所述第一基底和第二基底均独立选自sio2/si复合基底、蓝宝石基底和石...
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