[发明专利]一种基于脉冲气流法生长层状二硫化钼薄膜的方法

权利要求书

1.一种基于脉冲气流法生长层状二硫化钼薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将衬底置于PEMOCVD反应室中，通入氩气去除反应室中的空气，调节反应室真空度为10^-3Pa以下，温度为700℃～800℃，升温速率为40～60℃/min；

2)以氩气为载体，将氧化钼粉末和硫粉末分别加热蒸发为反应源气体，脉冲式通入到PEMOCVD反应室中在衬底上成核成长，通过控制反应源气体的输入流量以及脉冲输入方式，获得特定层数的二硫化钼薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种基于脉冲气流法生长层状二硫化钼薄膜的方法，其特征在于，所述衬底为经过清洗处理的蓝宝石、石英或者硅。

3.根据权利要求1所述的一种基于脉冲气流法生长层状二硫化钼薄膜的方法，其特征在于，所述氧化钼粉末加热蒸发的温度为550℃～650℃，升温速率为40～60℃/min；所述硫粉末加热蒸发的温度为150℃～250℃，升温速率为15～25℃/min。

4.根据权利要求1所述的一种基于脉冲气流法生长层状二硫化钼薄膜的方法，其特征在于，所述氧化钼反应源气体的输入流量为10～100sccm；所述硫反应源气体的输入流量为50～200sccm。

5.根据权利要求1所述的一种基于脉冲气流法生长层状二硫化钼薄膜的方法，其特征在于，所述氧化钼和硫反应源气体脉冲间隔输入到PEMOCVD反应室中，其方式为：

t₁＝10s内，氧化钼和硫反应源气体脉冲关闭；

t₂＝12s内，氧化钼和硫反应源气体脉冲打开；

t₁-t₂为一个脉冲周期，在脉冲周期内氧化钼和硫反应源气体在衬底上成核成长，重复一定次数的脉冲周期，获得特定层数的二硫化钼薄膜。

6.根据权利要求5所述的一种基于脉冲气流法生长层状二硫化钼薄膜的方法，其特征在于，所述重复脉冲周期的次数为80～300次，即获得1～3层的二硫化钼薄膜。

7.根据权利要求1所述的一种基于脉冲气流法生长层状二硫化钼薄膜的方法，其特征在于，所述氧化钼反应源气体脉冲持续输入到PEMOCVD反应室中；所述硫反应源气体间隔输入到PEMOCVD反应室中，其方式为：

t₁＝20s内，硫反应源气体脉冲关闭；

t₂＝5s内，硫反应源气体脉冲打开；

t₃＝20s内，硫反应源气体脉冲关闭；

t₄＝20s内，硫反应源气体脉冲打开；

t₁-t₄为一个脉冲周期，在脉冲周期内氧化钼和硫反应源气体在衬底上成核成长，重复一定次数的脉冲周期，获得特定层数的二硫化钼薄膜。

8.根据权利要求7所述的一种基于脉冲气流法生长层状二硫化钼薄膜的方法，其特征在于，所述重复脉冲周期的次数为30～150次，即获得1～3层的二硫化钼薄膜。

9.根据权利要求1所述的一种基于脉冲气流法生长层状二硫化钼薄膜的方法，其特征在于，所述方法还包括将衬底上得到的二硫化钼薄膜在反应腔中以小于10℃/min的速率降温至室温后取出。