[发明专利]一种提高多层二硫化钼薄膜间接带隙发光性能的方法

权利要求书

1.一种提高多层二硫化钼薄膜间接带隙发光性能的方法，其特征在于，通过磁控溅射法对多层二硫化钼薄膜表面沉积铂纳米颗粒，铂纳米颗粒的颗粒尺寸小于 10 纳米；所述多层二硫化钼薄膜由以下步骤制得：

1）将基片在 100-120℃的真空环境下预热 30-45 分钟；

2）采用纯氩气的气氛，在 0.5-1.0Pa 的工作气压下，对钼靶进行预溅射 10-15 分钟；

3）采用纯氩气的气氛，在 0.5-1.0Pa 的工作气压下，将步骤 2）中预溅射完成的钼靶对步骤 1）所述预热的基片进行溅射沉积钼薄膜，钼薄膜的厚度为 1.8-2.5 纳米；

4）对步骤 3）所述钼薄膜在管式炉中进行化学气相沉积，其中，硫粉在管中加热源上游，钼薄膜在管中加热源下游，管内气压10Pa～100Pa，反应过程中始终保持硫蒸汽的流速为 5-20sccm；

5）在真空环境下，步骤 4）中的所述钼薄膜在 110-130℃下预热 50-60 分钟，步骤 4）中的所述硫粉在 80-100℃下预热 50-60 分钟；

6）将步骤 4）中的所述管式炉升温至反应温度 550℃ -750℃，硫粉和钼薄膜的反应时间为20-30 分钟，退火时间 60-120 分钟；

所述磁控溅射法的具体操作步骤如下：

a）将多层二硫化钼薄膜在本底真空度大于 4×10^-3 Pa 的溅射室内，在 100-150℃下烘烤15-60 分钟；

b）采用纯氩气的气氛，在 6.0-9.0Pa 的工作气压下，对铂靶进行预溅射 10-15 分钟；

c）采用纯氩气的气氛，在 0.5-1.5Pa 的工作气压下，以 0.2-1mA/cm²的靶电流密度，在多层二氧化钼薄膜上沉积所述铂纳米颗粒，沉积时间为 18-36 秒；

d）将步骤 c）所得的沉积有铂纳米颗粒的多层二硫化钼薄膜在真空环境下升温至200-260℃，低温退火 30-60 分钟；

e）将步骤 d）中低温退火后所得的多层二硫化钼薄膜在真空环境下自然冷却至常温；

所述钼靶中钼的质量分数大于 99.9%，所述硫粉中硫的质量分数大于 99.9%；

所述铂靶中铂的质量分数为 99.9%。