[发明专利]大气常温下激光诱导化学合成微纳尺度MoS2

权利要求书

1.一种大气常温下激光诱导化学合成微纳尺度MoS₂的方法，其特征在于，该方法利用飞秒激光直接作用于含有钼源和硫源的前驱体上以诱导其发生光热化学反应进而生成目标产物MoS₂；所述飞秒激光的功率为40mW~120mW，波长为770nm~790nm，激光焦点与基底表面的距离为0~1.5μm，加工速度达70μm/s~150μm/s。

2.如权利要求1所述的大气常温下激光诱导化学合成微纳尺度MoS₂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将钼源加入到溶剂中并进行超声处理，然后加入硫源和配体并进行磁力搅拌以制备获得前驱体溶液；

2）将步骤1制备的前驱体溶液旋涂在经预处理的基底上，以在基底上形成一层前驱体膜；

3）将飞秒激光照射在前驱体膜上，使其直接与前驱体膜作用以诱导发生光化学反应生成MoS₂，并通过控制激光焦点的移动路径制备获得所需的MoS₂图案；

4）将制备获得MoS₂图案的基底进行后处理以去除未反应的前驱体，以此获得所需的微纳尺度MoS₂。

3.如权利要求2所述的大气常温下激光诱导化学合成微纳尺度MoS₂的方法，其特征在于，所述钼源为乙酰丙酮钼、过氧钼酸、氧化钼中的一种或多种，所述溶剂为异丙醇、乙醇、甲醇中的一种或多种，所述硫源为二硫化碳、硫粉、硫脲、十二硫醇中的一种或多种，所述配体为油胺、油酸、十八烯中的一种或多种。

4.如权利要求2所述的大气常温下激光诱导化学合成微纳尺度MoS₂的方法，其特征在于，钼源:溶剂:配体:硫源=(0.02~0.30)mmol:1ml:(0.2~1.8)ml:(0.005~0.030)mol。

5.如权利要求2所述的大气常温下激光诱导化学合成微纳尺度MoS₂的方法，其特征在于，钼源为乙酰丙酮钼，溶剂为异丙醇，硫源为二硫化碳及硫粉的混合物，配体为油胺，乙酰丙酮钼:异丙醇:油胺:二硫化碳和硫粉的混合物=(0.05~0.10)mmol:1ml:(0.8~1.2)ml:(0.013~0.020)mol。

6.如权利要求5所述的大气常温下激光诱导化学合成微纳尺度MoS₂的方法，其特征在于，乙酰丙酮钼:异丙醇:油胺:二硫化碳和硫粉的混合物=0.05mmol:1ml:1ml:0.017mol。

7.如权利要求5所述的大气常温下激光诱导化学合成微纳尺度MoS₂的方法，其特征在于，二硫化碳和硫粉的配比为(0.8~1.2)ml:(10~20)mg。

8.如权利要求7所述的大气常温下激光诱导化学合成微纳尺度MoS₂的方法，其特征在于，二硫化碳和硫粉的配比为1ml:15mg。

9.如权利要求2所述的大气常温下激光诱导化学合成微纳尺度MoS₂的方法，其特征在于，所述超声处理的工艺为在室温下超声处理超过15分钟；所述磁力搅拌的工艺为在室温下磁力搅拌大于8小时。

10.如权利要求2所述的大气常温下激光诱导化学合成微纳尺度MoS₂的方法，其特征在于，所述旋涂工艺为先以200rpm~600rpm的速度匀胶5s~8s，然后以800rpm~3000rpm的速度匀胶20s~30s。

11.如权利要求2所述的大气常温下激光诱导化学合成微纳尺度MoS₂的方法，其特征在于，步骤3中飞秒激光的功率为40mW，波长为780nm，加工速度为100μm/s，激光焦点与基底表面的距离为1.5μm。