[发明专利]稀土掺杂的硫化钼单分子层薄膜及制备方法

权利要求书

1.一种稀土掺杂的硫化钼单分子层薄膜的制备方法，其特征在于：

采用化学气相沉积方法，使用单温区管式生长炉，以低熔点稀土化合物作为掺杂剂对硫化钼进行掺杂，获得稀土掺杂单分子层硫化钼薄膜，包括以下步骤：

步骤一，衬底清洗，依次用丙酮、蒸馏水超声、无水乙醇对衬底进行清洗，放在干燥箱中烘干，使用前用氮气枪吹掉表面灰尘；

步骤二，在石英管上游放入硫粉，使用低熔点稀土化合物作为合成的前驱体，按照质量比将低熔点稀土化合物与MoO₃以(0.5-1):1比例混合置于瓷舟内并掺入氯化钠；衬底盖在低熔点稀土化合物、三氧化钼及氯化钠混合物上方；

步骤三，以1050 -1200sccm速率通入载气5-10分钟，除去炉中空气，继续以55-65sccm速率通入载气；

步骤四，在18-22分钟内将生长炉从室温加热到600℃，然后在5-10分钟内将生长炉加热到720-780℃，在该温度下保温5-10分钟，获得稀土掺杂的硫化钼单分子层薄膜，自然冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的低熔点稀土化合物选自ErCl₃，LuCl₃中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤一中所述的衬底选自SiO₂/Si、蓝宝石、云母中的一种。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤二中，氯化钠的掺入两为MoO₃质量10-20%（质量比）。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤二中，硫粉放在管式炉加热区外1-2cm处，并将衬底盖在低熔点稀土化合物、三氧化钼及氯化钠混合物上方2cm处。

6.根据权利要求1、2或4或5所述的方法，其特征在于：步骤三中，所述的载气为高纯氩气。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述方法获得的稀土掺杂的硫化钼单分子层薄膜。