[发明专利]一种快速生长超薄大尺寸单晶过渡金属硫/硒化物的方法

权利要求书

1.快速生长超薄大尺寸单晶过渡金属硫/硒化物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:一定量高纯硫/硒于容器a中放置于管状部件a的上游；一定量高纯过渡金属氧化物粉体于容器b中放置于管状部件的下游；并将含氧化层的硅衬底的氧化层面向下放置于放置高纯过渡金属氧化物粉体容器b表面；并将管状部件a放入管状部件b中；管状部件a和管状部件b两端均开口；

S2:将管式炉气压抽至4±0.05Pa后，持续通入400±0.05sccm氩气至管式炉气压恢复至常压，后打开出气口阀，并同时将氩气流量调为40±0.05sccm，氢气流量调为0sccm；

S3:开始加热，达到预设温度后，调节氩气流量为200±0.05sccm，氢气流量为5±0.05sccm，气压保持为常压；在此条件下生长5±0.5min后降温得所述超薄大尺寸单晶过渡金属硫/硒化物；所述预设温度具体为：所述放置高纯硫/硒的区域升至200±5℃的同时，放置过渡金属氧化物粉体的区域升至对应的过渡金属氧化物常压下的升华温度；

氩气和/或氢气从所述上游一端通入，从所述下游一端通出。

2.根据权利要求1所述的方法，所述容器a和容器b为石英容器和/或刚玉容器；所述管状部件a和管状部件b为直径不一的石英管和/或刚玉管。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中，所述容器a与所述容器b间距为20-30cm。

4.根据权利要求1所述的方法，所述单晶过渡金属硫/硒化物为WS₂或MoS₂或MoSe₂或WSe₂。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述单晶过渡金属硫/硒化物为WS₂；所述过渡金属氧化物为WO₃；S3中，放置高纯硫的区域的升温具体为：先以升温速率0.5℃/min从0℃升温到10℃，后以19±0.5℃/min升温至200±5℃；放置WO₃粉体的区域的升温具体为：所述升华温度为850±5℃，以升温速率为28±0.5℃/min从0℃升温至850±5℃。

6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，S3中生长结束后即刻快速降温。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在即刻快速降温的同时，调氢气至0±0.05sccm，调氩气至400±0.05sccm。

8.权利要求1-7任一所述的方法制备的超薄大尺寸单晶过渡金属硫/硒化物。

9.根据权利要求8所述的超薄大尺寸单晶过渡金属硫/硒化物，其特征在于，所述超薄大尺寸单晶过渡金属硫/硒化物为超薄大尺寸单晶硫化钨，厚度为0.8±0.05nm，尺寸为18-300um。

10.权利要求8所述的超薄大尺寸单晶过渡金属硫/硒化物或权利要求9所述的超薄大尺寸单晶硫化钨在光电探测器和/或生物传感器和/或光催化和/或电化学能量储存及转化和/或集成电路和/或生物传感器中的应用。