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近年来,低维纳米材料中的过渡金属硫化物(TMDC)吸引了大批研究者的关注。TMDC的能带由其结构以及化学成分所决定,又由于其很高的电子迁移率、优异的光吸收等物理性质,被认为在新型电子光电子器件、逻辑和集成电路中具有潜在的应用。对于器件的工业生产及应用,合成大面积均匀单层的TMDC材料是非常关键的。目前大面积制备高质量单层TMDC材料主要通过化学气相沉积(CVD)获得。传统CVD方法通常使用固体粉末作为前驱体,通过气-固反应机理制备TMDC,TMDC的成核及生长容易受到气相前驱体的影响,并且气态前驱体的浓度还会随着气流方向而减少,难以保证材料大面积的均匀性。因此发展新型的制备大面积均匀单层TMDC材料的方法对于实现工业应用非常迫切。预沉积CVD方法近年来被认为是一种生长大面积均匀单层的很有潜力的方法。其原理是通过预先沉积一层金属层在基底上,接着在基底上进行硫化反应。为了用预沉积CVD方法制备高质量均匀单层的TMDC,必须满足两个条件。首先是前驱体在基底上不受限制的传输及扩散,第二个则是自限制机理的单层可控生长。基于以上设计,本文发展了一种熔融液相前驱体中间态生长的方法,通过在硫化反应之前引入一个前驱体恒温的过程生长了大面积均匀单层的TMDC,恒温处理过程不仅使得前驱体利用液体的流动性均匀的分布在基底上,还可以通过横向外延单层生长避免多层的生长。通过光镜、拉曼(Raman)以及透射电子显微镜(TEM)等对生长的样品进行了结构及成分的表征。以单层WS2为沟道材料的场效应晶体管并测试其电学性能。最终我们得到以下几个结论:(1)通过改变不同的基底,本文在石英、蓝宝石、云母以及氮化硅等基底上同样实现了大面积均匀单层的WS2的生长。通过改变不同的前驱体同样实现了Mo S2以及Mo S2/WS2垂直异质结的生长。进一步验证了此方法的普适性。(2)随后探究了前驱体浓度以及氢气对材料的影响,发现前驱体浓度会改变基底上生长材料的覆盖率,从而实现对材料的单晶或薄膜的可控生长。氢气则通过刻蚀和还原材料从而影响材料的均匀度。通过对前驱体浓度和氢气含量的优化,实现了2英寸晶圆级连续单层的WS2薄膜的制备。(3)通过对比不同的恒温时间处理过程,验证了前驱体恒温过程的重要性并推测出熔融液相前驱体中间态的生长机理为:固体前驱体通过恒温处理后转变为熔融液相的中间态,硫蒸气吸附到Na2WO4前驱体熔液中间态表面上与其进行反应,接着开始在基底上形成WS2的成核点,由于恒温处理过程使得前驱体可以很好的完全转变为熔融液相且均匀的在分布在基底上,又由于液体良好的流动性,使熔融液相前驱体横向扩散和融入到WS2成晶核里,最后在基底上通过自限制机理外延生长出均匀单层WS2。(4)本方法提供了一种大面积均匀单层制备二维材料的普适性的策略,并且对于促进各种二维材料器件的批量工业生产具有非常重要的意义。