編號(hào)：FTJS09231
篇名：雙功能鎢源制備硫化鎢單層膜的生長(zhǎng)機(jī)理
作者：朱金童 曹陽(yáng) 涂進(jìn)春 張垠 王潔瓊
關(guān)鍵詞： 薄膜物理學(xué) 化學(xué)氣相沉積 二硫化鎢 單層膜 生長(zhǎng)機(jī)理
機(jī)構(gòu)： 南大學(xué)南海海洋資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 海南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 瓊臺(tái)師范學(xué)院 西安交通大學(xué)物理學(xué)院
摘要： 為了實(shí)現(xiàn)大面積、高質(zhì)量二硫化鎢(WS2)單層膜的可控制備,對(duì)雙功能鎢源制備硫化鎢單層膜的機(jī)理進(jìn)行了研究。通過(guò)兩步化學(xué)氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)法,以具有雙功能的鈉鹽鎢酸鈉二水合物(Na2WO4·2H2O)為鎢源、硫粉(S)為硫源,制備出高質(zhì)量、大面積的WS2單層膜,并對(duì)其形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。同時(shí),通過(guò)對(duì)生長(zhǎng)溫度與載氣種類(lèi)的階段性調(diào)控,闡述了WS2單層膜的3個(gè)生長(zhǎng)步驟(成核、擴(kuò)展與融合和成形)及其生長(zhǎng)機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn):鎢酸鈉在730℃的熔融態(tài)溫度下,將保護(hù)性氣體高純氬(Ar)更換為還原性氣體氬氫(Ar/H2)混合氣,將促進(jìn)鎢源與硫源的結(jié)合以及WS2薄膜的形成。在1050℃保溫結(jié)束后重新?lián)Q回高純Ar,可以阻止Ar/H2混合氣中的氫氣(H2)對(duì)WS2單層膜及SiO2/Si襯底的進(jìn)一步刻蝕,從而獲得高質(zhì)量的二硫化鎢單層膜。
