[发明专利]一种无支撑MoS2纳米带的获取方法

说明书

本发明提供了一种无支撑MoS₂纳米带的获取方法，包括以下步骤：旋涂PMMA溶液后进行烘烤，然后样品放在KOH腐蚀液中浸泡剥离PMMA层，将漂浮的、粘有MoO₂为核、MoS₂为壳的核壳结构的PMMA层捞取出来用去离子水清洗，将PMMA/MoO₂@MoS₂纳米棒/SiO₂/Si基底在丙酮溶液中溶胶后得到无支撑MoS₂。本发明不依赖于基底模板材质和结构，过程安全有效且不会破坏MoS₂晶体结构，直接获取无支撑的MoS₂纳米带。

技术领域

本发明涉及MoS₂分离获取技术领域，特别地，涉及一种无支撑MoS₂纳米带的获取方法。

背景技术

作为过渡金属硫族化合物(TMDs)的成员之一，MoS₂由于其独特的物理和化学性质，广泛应用于催化、传感器、太阳能电池以及光电器件制备等领域中。研究表明，无支撑MoS₂与有支撑MoS₂相比，前者具有更好的结晶度和光学质量。所以，如何得到高质量的无支撑 MoS₂值得研究。

目前，制备无支撑MoS₂主要有两种方法：PMMA辅助转移法和湿接触印刷法。

①PMMA辅助转移法具体工艺为：首先在硅基底上制备层数可控的MoS₂样品，一般采用 CVD法。接着在样品表面旋涂一层PMMA溶液，加热加固形成PMMA膜层，使用稀释的酸(HF)溶液或碱(NaOH、KOH)溶液腐蚀掉硅基底的SiO₂层将PMMA层与基底分离。MoS₂样品随PMMA层一起转移到干净的特殊图案基底(经过刻蚀形成孔洞结构的Si₃N₄或硅基底) 上。最后，去除残留的PMMA成分，干燥后可得到无支撑MoS₂。在这个过程中，首先经过刻蚀形成孔洞结构的Si₃N₄或硅基底是必不可少的，因为所转移的二维材料是层状的，如果转移所用的基底没有孔洞，那么转移后该二维材料将全部与基底接触，没有悬空的部分，很难分离。其次转移后除胶过程中会有除胶溶剂残留在孔洞中，这是不可避免的。

②湿接触印刷法具体工艺为：以MoS₂/SiO₂/Si为例，将长有MoS₂的SiO₂/Si基底与图案化的Polydimethylsiloxane(PDMS)基底面对面堆叠，硅片在上，PDMS在下。用稀释的HF酸溶液(16％)由上至下滴1min，腐蚀SiO₂层后，移去Si层，MoS₂被转移至PDMS基底上，倾斜基底以去除残留的HF酸溶液并干燥。湿接触印刷法虽然能避免除胶过程，但是依旧十分依赖于基底结构，并且转移样品的原有基底要求必须能被酸碱溶液腐蚀。

由于无支撑MoS₂的获取有以上限制，使用并不方便。

发明内容

本发明目的在于提供一种无支撑MoS₂纳米带的获取方法，以解决MoS₂样品转移过程中必须依赖有孔洞的基底结构、被酸碱溶液腐蚀的基底材质的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种无支撑MoS₂纳米带的获取方法，包括以下步骤：

A、旋涂PMMA溶液：在需转移的样品表面旋涂PMMA溶液，样品面上将形成一层PMMA薄膜；所述样品结构为：在蓝宝石基底上形成MoO₂为核、MoS₂为壳的核壳结构；

B、样品烘烤：将旋涂好PMMA的样品放在180℃加热台上，烘烤5min，加固PMMA薄膜；