一种基于共溅射技术二维过渡金属硫族化物的合成方法技术

技术编号:45439237 阅读:14 留言:0更新日期:2025-06-04 19:20
本发明专利技术提供了一种基于共溅射技术的二维过渡金属硫族化物(TMDs)的合成方法,旨在解决现有技术在低温可控合成、晶圆级均匀性、层数精准调控及工业化可扩展性方面的瓶颈。该方法通过加热过渡金属化合物至反应温度,并在惰性气体环境下以X元素(Te、Se)和M元素(Pd、Pt、Bi、Mo、W、Ti)单质为靶材进行共溅射反应,实现低温(<400℃)下高纯度TMDs薄膜的晶圆级均匀生长。通过调控靶材组合与溅射参数,可精准控制产物层数及化学计量比,兼容柔性及刚性衬底,简化后续转移工艺。此外,该方法反应条件简单,具备工业化应用潜力,适用于半导体器件、光电器件及能源存储等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于二维材料制备,具体涉及一种基于共溅射技术的二维过渡金属硫族化合物(transition metal dichalcogenides,tmds)的合成方法,适用于半导体器件、光电器件及能源存储等领域。


技术介绍

1、二维(2d)过渡金属硫族化物(tmd),如wse2、ws2、mose2、mose2、ptse2和pdse2,自2004年石墨烯剥离以来,在全球范围内引起了广泛的研究兴趣。这些2d tmd具有各种极具吸引力的光学和光电特性,包括可调带隙、高表面质量、优异的机械柔韧性和出色的载流子迁移率。值得注意的是,2d tmd的各层通过范德华力结合。这些弱的范德华相互作用,加上表面悬浮键的缺失,有利于异质结的构建。结构相似的tmd有多种类型,其基本化学式为mx2,其中m为过渡金属原子,x为硫族原子。tmdc的带隙可以通过改变层数或材料的厚度来调节,这使其在光电器件领域得到广泛研究和应用。

2、目前已开发出多种技术来制备tmds,包括化学气相沉积、分子束外延、湿化学法、拓扑转化法等。然而化学气相沉积(cvd)需高温(&gt;700℃)及硫本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于共溅射技术二维过渡金属硫族化物的合成方法,其包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述靶材选自与:Te、Se、Pd、Pt、Bi、Mo、W中的一种或者多种,所述靶材溅射功率为5-15W。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述靶材溅射压强为1Pa,溅射时间为10s至300s,溅射温度为200℃至500℃。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所诉衬底包括Si、SiO2、Al2O3、NaCl、云母片等。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所诉二维过渡金属硫族化物包括:PdTe2、PtTe2、PdSe...

【技术特征摘要】

1.一种基于共溅射技术二维过渡金属硫族化物的合成方法,其包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述靶材选自与:te、se、pd、pt、bi、mo、w中的一种或者多种,所述靶材溅射功率为5-15w。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述靶材溅射压强为1pa,溅射时间为10s至300s,溅射温度为200℃至500℃。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所诉衬底包括si、sio2、al2o3、nacl、云母片等。

<...

【专利技术属性】
技术研发人员:郝兰众张明聪张博胡兵刘云杰
申请(专利权)人:中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1