[发明专利]一种定向转移CVD法制备二维过渡金属硫化物的方法

权利要求书

1.一种定向转移CVD法制备二维过渡金属硫化物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、提供单面生长有二维过渡金属硫化物的生长衬底，光镜下观察并拍摄后，置于60~70 ºC加热台进行预加热，之后在所述二维过渡金属硫化物表面涂覆PMMA溶液数次，使二维过渡金属硫化物与PMMA薄膜紧贴，形成胶合层；

步骤二、在所述PMMA胶合层表面粘贴一层PDMS，使得PMMA和PDMS共同成为支撑层，将粘附有二维过渡金属硫化物的支撑层从生长衬底上撕下；

步骤三、先将PDMS没有粘附PMMA和二维过渡金属硫化物的一面贴于载玻片上，再将载玻片放置于夹具里，二维过渡金属硫化物位于支撑层下面，然后将目标衬底放置于带有加热功能的位移平台上；

将显微镜系统对焦在目标衬底上表面，寻找转移所需的位置，然后将显微镜系统对焦在PMMA薄膜粘附的二维过渡金属硫化物的下表面，在该表面上寻找尺寸大小合适的二维过渡金属硫化物，此时该二维过渡金属硫化物的位置和衬底上选定的目标区域将会大致对准，通过缓慢下降夹具并且不断调整焦距，精准地修正二维过渡金属硫化物和目标区域的相对位置，保证两者始终在同一垂直面上，直至两者互相贴合；加热保温数分钟，使PDMS薄膜下表面失去粘性，将粘有PDMS薄膜的载玻片缓慢从目标衬底上移开后，带有二维过渡金属硫化物的PMMA薄膜便紧贴在目标衬底的目标区域，得到前驱体；

步骤四、将所述前驱体浸泡于丙酮之中，除去PMMA薄膜，得到定位转移于目标衬底的二维过渡金属硫化物。

2.根据权利要求1或2所述的转移方法，其特征在于，所述步骤一中，所述生长衬底是蓝宝石、氧化硅片或云母片；PMMA固溶物含量为4 %；所述旋涂转速为1000~1500 rpm，所述旋涂为四次，其中前三次在80~120 ºC加热固化，第四次不加热，单次旋涂时间为5~10 s。

3.根据权利要求2所述的转移方法，其特征在于，所述步骤二中，所用PDMS的厚度为1~1.5 mm；去除衬底的方法为浸泡法，将带有PDMS和PMMA薄膜的二维过渡金属硫化物先浮于40~50 ºC去离子水面3~5 min，再将其沉入水底10~15 min。

4.根据权利要求3所述的转移方法，其特征在于，所述步骤三中，加热温度为90~120 ºC，时间为10~15 min。

5.根据权利要求4所述的转移方法，其特征在于，所述步骤四中，前驱体置于室温下的丙酮中5~10 s，待PMMA薄膜的表面部分溶解，立刻放于洁净去离子水中洗去丙酮，然后再置于丙酮之中溶解PMMA薄膜，之后再放于去离子水中洗去丙酮，重复此步骤，直至完全洗去PMMA薄膜，得到定位转移于目标衬底的二维过渡金属硫化物。

6.根据权利要求5所述的转移方法，其特征在于，所述二维过渡金属硫化物是MoS₂或WS₂，所述目标衬底为氧化硅片。