[发明专利]一种基于有机硫前驱体的金属硫化物薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种基于有机硫前驱体的金属硫化物薄膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：

A、将经预处理的基板置于原子层沉积反应室中；

B、在惰性气体下，将加热至第一温度的金属前驱体通入所述沉积反应室中，使所述金属前驱体与所述基板发生反应，在所述基板表面生成金属单原子层；

C、将加热至第二温度的有机硫前驱体通入所述沉积反应室中，使所述有机硫前驱体与所述金属单原子层发生反应，在所述基板表面生成金属硫化物单分子层；

D、重复所述步骤B至步骤C若干次，直至得到预定厚度的所述金属硫化物薄膜；

所述步骤C具体包括：

将加热至20～200℃的有机硫前驱体通入所述沉积反应室中，使所述有机硫前驱体与所述金属单原子层发生反应；

反应结束后再通入惰性气体吹扫多余的有机硫前驱体和反应副产物，在所述基板表面生成金属硫化物单分子层；

所述有机硫前驱体包括叔丁基二硫、二异丙基二硫、二烯丙基二硫、二乙基二硫、二正丙基二硫、二异丁基二硫、二正丁基二硫、烯丙基丙基二硫醚、二乙硫醚、二丙基硫醚、二丁基硫醚、烯丙基甲基硫醚、烯丙基乙硫醚、二烯丙基硫醚中的一种或多种；每重复一次所述步骤B至步骤C，所述金属前驱体的暴露剂量为0.001～20Torr·s，所述有机硫前驱体的暴露剂量为0.01～20Torr·s；所述步骤B和步骤C中的反应温度为50～500℃；所述金属前驱体中的金属为镍。

2.根据权利要求1所述的基于有机硫前驱体的金属硫化物薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

在惰性气体下，将加热至20～200℃的金属前驱体通入所述沉积反应室中，使所述金属前驱体与所述基板发生反应；

反应结束后再通入惰性气体吹扫多余的金属前驱体和反应副产物，在所述基板表面生成金属单原子层。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属前驱体选自双(氮,氮-二叔丁基丙脒基)镍、双(氮,氮-二异丙基乙脒基)镍、双(氮,氮-二异丙基丙脒基)镍、双(氮,氮-二异丙基乙脒基)镍、二乙酰丙酮镍、双(烷基-环戊二烯基)镍和二(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)镍中的一种或多种。

4.一种基于有机硫前驱体的金属硫化物薄膜，其特征在于，采用如权利要求1-3任意一项所述的基于有机硫前驱体的金属硫化物薄膜的制备方法制备得到。

5.一种金属硫化物催化电极，其特征在于，包括基板以及设置在所述基板上的金属硫化物薄膜，所述金属硫化物薄膜采用如权利要求4所述的基于有机硫前驱体的金属硫化物薄膜。

6.根据权利要求5所述的金属硫化物催化电极，其特征在于，所述基板采用表面分布有碳纳米管的碳布。