[发明专利]一种大面积单层半导体二维WS2

权利要求书

1.一种大面积单层半导体二维WS₂薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括：以WO₃和S作为前驱体，以氩气和氢气作为载气，在固定的生长温度保温10min，然后停止加热，自然冷却至室温，即制得大面积单层半导体二维WS₂材料，反应过程中通过改变氢气的引入时机控制WS₂的成核和生长。

2.根据权利要求1所述的大面积单层半导体二维WS₂薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)取WO₃于反应容器中放置在管状部件的中心位置处，再将该管状部件放置于高温炉的中心，之后将两片含有二氧化硅层的硅片倒扣于放置WO₃的容器上；取硫粉置于另一容器中位于管状部件上游距中心15±0.5cm的位置；

2)在高温炉中通入氩气以排除炉内的空气，然后将氩气流量调节为100±1sccm，改变氢气的引入时机，达到所设生长温度850±10℃后，在该条件下继续生长10min之后，自然降温，制得大面积单层WS₂薄膜材料。

3.根据权利要求2所述的大面积单层半导体二维WS₂薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所用WO₃和硫粉的质量比为1:2。

4.根据权利要求2所述的大面积单层半导体二维WS₂薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所用含有二氧化硅层的硅片的面积为1±0.5cm*1±0.5cm，二氧化硅层的厚度为300nm。

5.根据权利要求2所述的大面积单层半导体二维WS₂薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，排除管状部件空气是在该管状部件中通入300sccm的氩气，通气时间为10min。

6.根据权利要求2所述的大面积单层半导体二维WS₂薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，硫粉对应的加热温度为200±10℃。

7.根据权利要求2所述的大面积单层半导体二维WS₂薄膜材料的制备方法，其特征在于，氢气的引入时机包括三种，分别为：不通入氢气、持续通入氢气和预设温度通入氢气。

8.采用权利要求1～7中任意一项所述的大面积单层半导体二维WS₂薄膜材料的制备方法制得的大面积单层半导体二维WS₂薄膜材料，其特征在于，该大面积单层半导体二维WS₂薄膜材料的厚度为0.7nm，横向尺寸为270μm，并具有单晶属性。

9.权利要求7所述的大面积单层半导体二维WS₂薄膜材料在光电探测器中的应用。