[发明专利]一种利用二维硫化钼刻蚀氧化硅的方法

摘要

本发明一种利用二维硫化钼刻蚀氧化硅的方法，本发明采用气相沉积法在氧化硅薄膜表面生长具有三角形形貌的硫化钼晶片，晶片厚度为单分子层或多分子层厚薄膜，厚度在1nm到15nm之间；然后将表面生长有硫化钼晶片的氧化硅在一定温度含有水蒸气的密闭容器中处理一定时间，在氧化硅表面刻蚀出图案，完成硫化钼晶片形成的平面图案向氧化硅薄膜表面的转移。本发明方法通过高温水蒸气与硫化钼的作用将氧化硅刻蚀，刻蚀过程中没有氢氟酸这类毒性强的试剂参与，刻蚀过程环保；同时利用该发明可以实现二维硫化物纳米结构图形向氧化硅基底的转移，方法简单、方便和可操作性强。

主权项

一种利用二维硫化钼刻蚀氧化硅的方法,其特征在于，该方法具体包括以下步骤：步骤(一)、硫化钼分子层厚度晶片的制备；步骤(1).取MoS2源0.1～5g放入石英舟中，之后将装有MoS2源的石英舟放入电炉中的石英管内；石英舟放置在石英管的中间位；步骤(2).将基底用去离子水清洗后氮气吹干，放入石英管中，位置在载气流向下游方向距石英舟20～25cm处；步骤(3).开启机械泵抽真空，同时向石英管中输入载气氩氢混合气，其中H2的体积含量为5％，载气流量为300sccm，抽气2～4min后，关闭机械泵停止抽真空，并同时关闭载气气流停止输入载气；步骤(4).将石英管升温至700～1200℃，升温速率为20～30℃/min；温度升至700～1200℃后保温，保温时间为2～180min；步骤(5).石英管停止加热，将石英管冷却到常温，冷却速率为20～100℃/min，然后取出基底，在基底上获得MoS2二维晶片；步骤(二)、氧化硅的刻蚀；步骤(1).取上述表面生长有MoS2晶片的硅片基底，裁切成10mm×8mm的尺寸大小，然后放入石英管中的石英托上；步骤(2).向石英管中加入10～50g水，之后向石英管中冲入氩气惰性保护气体，调节管内压力至1000～9000Pa；步骤(3).将石英管的中间部位加热至400～600℃并使石英管两端温度保持在40～100℃，保温时间30～60min；步骤(5).石英管停止加热，将石英管冷却到常温后取出SiO2/Si基底，获得表面有刻蚀图案的硅片基底。