[发明专利]一种单层或双层二硫化钨薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种单层或双层二硫化钨薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、将衬底进行清洗并烘干后，放入原子层沉积腔室中；

步骤2、调节原子层沉积腔室温度至280～320℃，将原子层沉积腔室气压抽真空；

步骤3、加热双-异丙基环戊烯基二氢化钨(WH₂(iPrCp)₂)源至90℃～100℃；

步骤4、利用氩气(Ar)将蒸发的双-异丙基环戊烯基二氢化钨(WH₂(iPrCp)₂)分子送入原子层沉积腔室，待双异丙基环戊烯基二氢化钨(WH₂(iPrCp)₂)分子通入结束后，继续通入氩气(Ar)5～10s；

步骤5、利用氩气将蒸发的氧(O₂)等离子体送入原子层沉积腔室，生成三氧化钨(WO₃)薄膜，氧(O₂)等离子体通入结束后，继续通入氩气(Ar)5～10s；

步骤6、重复步骤4～步骤5，直至生成三氧化钨(WO₃)薄膜的厚度达到目标厚度，待自然降至室温后取出生长过三氧化钨(WO₃)薄膜的衬底；

步骤7、将生长在衬底上的三氧化钨(WO₃)与硫(S)粉放入石墨舟，将石墨舟放入硫化炉中，并维持温度在900～1000℃，保持30～40min；然后在流动的氩气(Ar)中冷却到室温，即得到单层或双层二硫化钨(WS₂)薄膜。

2.如权利要求1所述的一种单层或双层二硫化钨薄膜的制备方法，其特征在于：所述衬底是硅衬底或者二氧化硅衬底。

3.如权利要求1所述的一种单层或双层二硫化钨薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，所述原子层沉积腔室气压的真空要求是气压低于0.5Pa。

4.如权利要求1所述的一种单层或双层二硫化钨薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤4、步骤5中的氩气(Ar)的纯度为99.999％以上。

5.如权利要求1所述的一种单层或双层二硫化钨薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤4、步骤5中的氩气(Ar)的流量为150～200sccm。

6.如权利要求1所述的一种单层或双层二硫化钨薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤4中的利用氩气(Ar)将蒸发的双-异丙基环戊烯基二氢化钨(WH₂(iPrCp)₂)分子送入原子层沉积腔室的持续时间为400～500ms。

7.如权利要求1所述的一种单层或双层二硫化钨薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤5利用氩气将蒸发的氧(O₂)等离子体送入原子层沉积腔室的持续时间为400～500ms。