[发明专利]一种基于MoS2

权利要求书

1.一种用于光电解水产氢中的基于MoS₂上的InN纳米柱，其特征在于，包括Si衬底、生长在所述Si衬底上的MoS₂基底、生长在所述MoS₂基底上的InN纳米柱；

所述基于MoS₂上的InN纳米柱的制备方法包括以下步骤：

（1）采用CVD法在Si衬底上镀MoS₂膜，在Si衬底上得到MoS₂基底；

（2）采用分子束外延生长工艺在步骤（1）所得MoS₂基底生长InN纳米柱；其中，生长温度为350~450℃，In束流等效压强为6.6×10^-8~3.2×10^-7 Torr。

2.根据权利要求1所述的一种用于光电解水产氢中的基于MoS₂上的InN纳米柱，其特征在于，所述InN纳米柱的高度为100~500 nm, 直径为50~200 nm。

3.根据权利要求1所述的一种用于光电解水产氢中的基于MoS₂上的InN纳米柱，其特征在于，所述InN纳米柱的高度为200~450 nm, 直径为65~160 nm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于光电解水产氢中的基于MoS₂上的InN纳米柱，其特征在于，所述Si衬底为超低阻硅，电阻率小于1 Ω·cm；所述MoS₂基底为单层MoS₂。

5.制备权利要求1-4任一项所述的一种用于光电解水产氢中的基于MoS₂上的InN纳米柱的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）采用CVD法在Si衬底上镀MoS₂膜，在Si衬底上得到MoS₂基底；

（2）采用分子束外延生长工艺在步骤（1）所得MoS₂基底生长InN纳米柱；其中，生长温度为350~450℃，In束流等效压强为6.6×10^-8~3.2×10^-7 Torr。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述In束流等效压强为6.6×10^-8~2.4×10^-7 Torr。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述生长温度为400℃。

8.根据权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）先在20-40min内将温度升至550-650℃，此时MoO₃粉末开始蒸发；再将高温区内放置的MoO₃粉末缓慢加热到750℃-850℃后停止加热，最后缓慢通入已升华的硫，在Si衬底上得到MoS₂基底；

（2）控制步骤（1）所得基底的转速为5~10 r/min，氮气流量为1~5 sccm，等离子体源功率为200~400 W，生长时间为1~5 h，在步骤（1）所得已生长MoS₂基底上生长InN纳米柱。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述Si衬底选取Si(111)晶面；所述Si衬底要经过清洗处理，首先用有机溶剂除去Si衬底表面的有机污染物，然后用HF溶液处理Si衬底以处理表面氧化层，最后用高纯干燥氮气吹干；所述用有机溶剂除去Si衬底表面的有机污染物是依次在丙酮、无水乙醇中旋洗，之后用水漂洗干净；所述HF溶液的浓度为5~20wt%。