编号：FTJS09231
篇名：双功能钨源制备硫化钨单层膜的生长机理
作者：朱金童 曹阳 涂进春 张垠 王洁琼
关键词： 薄膜物理学 化学气相沉积 二硫化钨 单层膜 生长机理
机构： 南大学南海海洋资源利用国家重点实验室 海南大学材料科学与工程学院 琼台师范学院 西安交通大学物理学院
摘要： 为了实现大面积、高质量二硫化钨(WS2)单层膜的可控制备,对双功能钨源制备硫化钨单层膜的机理进行了研究。通过两步化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)法,以具有双功能的钠盐钨酸钠二水合物(Na2WO4·2H2O)为钨源、硫粉(S)为硫源,制备出高质量、大面积的WS2单层膜,并对其形貌和结构进行了表征。同时,通过对生长温度与载气种类的阶段性调控,阐述了WS2单层膜的3个生长步骤(成核、扩展与融合和成形)及其生长机理。研究发现:钨酸钠在730℃的熔融态温度下,将保护性气体高纯氩(Ar)更换为还原性气体氩氢(Ar/H2)混合气,将促进钨源与硫源的结合以及WS2薄膜的形成。在1050℃保温结束后重新换回高纯Ar,可以阻止Ar/H2混合气中的氢气(H2)对WS2单层膜及SiO2/Si衬底的进一步刻蚀,从而获得高质量的二硫化钨单层膜。
