一种硫化钼薄膜及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109378267A(43)申请公布日2019.02.22(21)申请号201811132392.1(22)申请日2018.09.27(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人廖广兰王子奕孙博史铁林谭先华刘智勇刘星月叶海波(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人孔娜曹葆青(51)Int.Cl.H01L21/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种硫化钼薄膜及其制备方法(57)摘要本发明属于微纳制造相关技术领域，其公开了硫化钼薄膜及其制备方法，该方法包括以下步骤：(1)在基底上旋涂光刻胶并通过光刻来得到光刻胶图形；(2)采用镀膜工艺在该基底上沉积一层钼源薄膜，该钼源薄膜覆盖该光刻胶图形；(3)去除该基底上的光刻胶及覆盖该光刻胶的钼源薄膜以得到图形化钼源薄膜；(4)将该基底放入高温气氛炉内，并在该图形化钼源薄膜的上方放置衬底，同时该高温气氛炉逐渐升温，待该高温气氛炉内的温度达到钼源升华温度后向该高温气氛炉内通入硫源气体；接着，该高温气氛炉进一步加热到预定温度后保温预定时间，并将制得的硫化钼薄膜自该高温气氛炉内取出。本发明提高了硫化钼薄膜的质量，灵活性较好，效率较高。CN109378267ACN109378267A权利要求书1/1页1.一种硫化钼薄膜的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：(1)在基底上旋涂光刻胶并通过光刻来得到光刻胶图形；(2)采用镀膜工艺在所述基底上沉积一层钼源薄膜，所述钼源薄膜覆盖所述光刻胶图形；(3)去除所述基底上的光刻胶及覆盖所述光刻胶的钼源薄膜以得到图形化钼源薄膜；(4)将所述基底放入高温气氛炉内，并在所述图形化钼源薄膜的上方放置衬底，同时所述高温气氛炉逐渐升温，待所述高温气氛炉内的温度达到钼源升华温度后向所述高温气氛炉内通入硫源气体；接着，所述高温气氛炉进一步加热到预定温度后保温预定时间，并将制得的硫化钼薄膜自所述高温气氛炉内取出。2.如权利要求1所述的硫化钼薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(4)后还包括采用稀释氨水清洗所述硫化钼薄膜的步骤；所述基底上形成的硫化钼薄膜为图形化硫化钼薄膜，所述图形化硫化钼薄膜的形状与所述光刻胶图形的形状相一致；所述衬底上形成的硫化钼薄膜为连续硫化钼薄膜。3.如权利要求1所述的硫化钼薄膜的制备方法，其特征在于：所述预定温度为780℃～850℃；所述预定时间为3min～20min。4.如权利要求1所述的硫化钼薄膜的制备方法，其特征在于：在钼源温度达到720℃～750℃时开始通入硫源气体；钼源薄膜的厚度为2nm～50nm。5.如权利要求1所述的硫化钼薄膜的制备方法，其特征在于：所述衬底与所述基底之间的间隔为0.1mm～2mm。6.如权利要求1所述的硫化钼薄膜的制备方法，其特征在于：所述高温气氛炉的升温速率为1℃/min～30℃/min。7.如权利要求1-6任一项所述的硫化钼薄膜的制备方法，其特征在于：硫源包括H2S、(C2H5)2S及S粉中的任一种或者几种。8.如权利要求1-6任一项所述的硫化钼薄膜的制备方法，其特征在于：钼源为MoO3或MoCl5；所述基底为硅片或者石英片。9.一种硫化钼薄膜，其特征在于：所述硫化钼薄膜是采用权利要求1-8任一项所述的硫化钼薄膜的制备方法制备成的。10.如权利要求9所述的硫化钼薄膜，其特征在于：所述硫化钼薄膜的厚度为0.7nm。2CN109378267A说明书1/5页一种硫化钼薄膜及其制备方法技术领域[0001]本发明属于微纳制造相关技术领域，更具体地，涉及一种硫化钼薄膜及其制备方法。背景技术[0002]柔性电子技术是将有机或者无机材料电子器件制作在柔性可延性塑料或者薄金属基板上的电子器件制备技术，在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景。柔性电子技术的发展目标并不是同传统硅基电子技术在高速、高性能器件领域内竞争，而是实现具有大面积、柔性化和低成本特征的器件和产品。因此，在大面积柔性基板上低成本制备出芯片特征尺寸更小的、性能更高的晶体管器件是柔性电子技术发展的关键。[0003]近年来，以石墨烯为代表的二维原子级厚度薄膜因其优异的物理特性及独特的结构特征脱颖而出，正成为新一代柔性电子技术研究的热点。基于roll-to-roll工艺制备的石墨烯透明导电薄膜长度已经达到100m，并成功替换ITO薄膜应用于部分智能手机屏幕中。晶体管器件是电子工业的基础，然而大面积的石墨烯是一种零禁带材料，以此作为沟道的晶体管很难被关断，电流开关比也很小，石墨烯薄膜在晶体管器件中的应用受到严重的限制。因此，具有半导体性质的石墨烯材料逐渐被重视。原子级厚度MoS2薄膜等因同时具有类石墨