化学气相沉积法较低温度下制备层状硫化钼薄膜的研究.docx

化学气相沉积法较低温度下制备层状硫化钼薄膜的研究
化学气相沉积法较低温度下制备层状硫化钼薄膜的研究
摘要：
层状硫化钼（MoS2）作为一种二维材料，在能源储存、光电器件和传感器等方面具有重要的应用潜力。为了实现对MoS2材料的可控制备，本研究使用化学气相沉积（CVD）方法在较低温度下制备层状硫化钼薄膜。通过对不同实验条件下样品的表征分析，探讨了对薄膜形貌、结构和性能的影响。结果表明，较低温度下CVD可制备出具有较好结晶度的层状硫化钼薄膜，并能够通过调节实验条件来控制薄膜的形貌和厚度。本研究为进一步研究层状硫化钼材料的应用提供了基础。
1.引言
层状硫化钼作为一种典型的二维材料，具有优异的电学、光学和催化性能，在能源存储、光电器件和传感器等领域显示出重要的应用潜力。然而，传统的制备方法如机械剥离和物理气相沉积通常需要高温和复杂的实验条件，限制了其在实际应用中的推广和应用。
2.实验方法
本研究使用化学气相沉积法在较低温度下制备层状硫化钼薄膜。实验中使用了硫化物和金属前体作为原料，控制沉积温度和时间来得到不同形貌和厚度的薄膜。通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）等技术对样品进行表征分析。
3.结果与讨论
实验结果显示，通过改变沉积温度和时间可以得到不同形貌的层状硫化钼薄膜。当沉积温度较低（<500℃）时，薄膜呈现出较好的晶体结构和较小的晶粒尺寸。随着沉积温度的升高，薄膜的晶粒尺寸逐渐增大，但晶体结构仍保持较好。此外，通过调节沉积时间可以得到不同厚度的层状硫化钼薄膜，且薄膜厚度随时间的增加而增加。
进一步的研究发现，层状硫化钼薄膜的形貌和厚度对其电学性能具有重要影响。通过电学测试发现，在一定范围内，薄膜晶粒尺寸较小、结晶度较好的样品表现出较高的电子迁移率和较低的电阻率。这与晶粒尺寸对载流子迁移的影响有关。此外，随着薄膜厚度的增加，电子迁移率呈现出先增大后减小的趋势，这可能是与晶界的存在有关。
4.结论
通过化学气相沉积法在较低温度下制备层状硫化钼薄膜，并通过调节实验条件得到了具有不同形貌和厚度的样品。研究结果表明，较低温度下CVD可制备出具有较好结晶度的层状硫化钼薄膜，并且薄膜形貌和厚度对其电学性能具有重要影响。这为进一步研究层状硫化钼材料的应用提供了基础。
参考文献：
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