【技术实现步骤摘要】
本申请涉及纳米材料，尤其涉及一种图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列及其制备方法、器件。
技术介绍
1、二硫化钼(mos2)由于其单层直接带隙、高载流子迁移率和环境稳定性被认为是电子和光电子器件的理想通道材料。但二硫化钼天然的n型导电特性限制了其多样化应用，要实现其与现代电子和光电子技术的集成，前提是实现可控的多数载流子型和器件极性(n型或p型)。
2、近年来，人们在调控mos2电子结构和载流子浓度方面做了大量的工作，取代掺杂被证明是较稳定和高效的方法之一。但目前存在的合成和掺杂方法工艺复杂，对材料空间位置和尺寸的控制有限，难以适合可扩展的电子和光电子集成。
技术实现思路
1、本申请提供了一种图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列及其制备方法、器件，以解决现有二硫化钼难以实现多数载流子类型调控的技术问题。
2、第一方面，本申请提供了一种图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列的制备方法，所述方法包括：
3、得到第一衬底，所述第一衬底的表面具有图案化金属钒膜；
4、对所述第一衬底进行氧等离子体处理，以使所述金属钒膜转变为钒氧化物膜，并使得所述第一衬底的浸润性增强，得到第二衬底；
5、对所述第二衬底的表面进行涂覆钼源，得到第三衬底；
6、对所述第三衬底与硫粉进行化学气相沉积反应，得到图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列。
7、可选的，所述氧等离子体处理的功率为50w～60w。
8、可选的，所述钼源包括如下一种：钼酸钠、钼
9、可选的，所述衬底包括如下一种：硅片、蓝宝石。
10、可选的，所述得到第一衬底，所述第一衬底的表面具有图案化金属钒膜，包括：
11、在衬底表面贴覆同尺寸定制掩膜版，后在真空条件下进行热蒸镀，以使所述衬底表面沉积图案化金属钒膜，得到第一衬底。
12、可选的，对所述第三衬底与硫粉进行化学气相沉积反应，得到图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列，包括：
13、将所述第三衬底与硫粉至于热处理的不同温区，并设置所述第三衬底与所述硫粉的间距，以进行化学气相沉积反应，得到图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列。
14、可选的，所述将所述第三衬底与硫粉至于热处理的不同温区，设置所述第三衬底与所述硫粉的间距，以进行化学气相沉积反应，得到图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列，包括：
15、将所述第三衬底置于第三温区，硫粉至于第一温区，所述第三温区与所述第一温区间隔第二温区，并设置所述第三衬底与所述硫粉的间距为40～50cm，以进行化学气相沉积反应，得到图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列；其中，
16、所述第一温区的温度为180～200℃，所述第二温区的温度为350～500℃，所述第三温区的温度为750～800℃。
17、可选的，所述第三温区的温度的维持时间为8～10min。
18、第二方面，本申请提供了一种图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列，所述图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列由第一方面任意一项实施例所述的方法制备得到。
19、第三方面，本申请提供了一种器件，所述器件包括第二方面任意一项实施例所述的图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列。
20、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
21、本申请实施例提供的该图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列的制备方法，第一衬底的表面具有图案化金属钒膜，以图案化金属钒膜作为掺杂源，通过氧等离子体处理将金属钒膜变为钒氧化物膜及有效改善钼源与第一衬底的浸润性，涂覆钼源后与硫粉进行化学气相沉积反应，得到图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列，制备工艺简单，图案化的实现使材料更适合电子和光电子集成；实现了过渡元素钒对二硫化钼的取代掺杂，实现了可控的多数载流子型(通过钒掺杂二硫化钼多数载流子类型由电子变为空穴)。
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1.一种图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧等离子体处理的功率为50W～60W。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钼源包括如下一种：钼酸钠、钼酸铵。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底包括如下一种：硅片、蓝宝石。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到第一衬底，所述第一衬底的表面具有图案化金属钒膜，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第三衬底与硫粉进行化学气相沉积反应，得到图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述第三衬底与硫粉至于热处理的不同温区，设置所述第三衬底与所述硫粉的间距，以进行化学气相沉积反应，得到图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第三温区的温度的维持时间为8～10min。
9.一种图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列，其特征在于，所述图
10.一种器件，其特征在于，所述器件包括权利要求9所述的图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列。
...【技术特征摘要】
1.一种图案化钒掺杂二硫化钼纳米片阵列的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧等离子体处理的功率为50w～60w。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钼源包括如下一种：钼酸钠、钼酸铵。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底包括如下一种：硅片、蓝宝石。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到第一衬底，所述第一衬底的表面具有图案化金属钒膜，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第三衬底与硫粉进行化学气相沉积反应，得到图案...
【专利技术属性】
技术研发人员：许丹，曾钰晖，吴峰，戴江南，陈长清，
申请(专利权)人：华中科技大学鄂州工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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