超薄高质量MoS2薄膜的制备工艺研究文献综述
2020-04-30 04:04
通过对于MoS2薄膜制备以及表征方面论文的研读,了解了为什么要对MoS2进行大量的开发研究,MoS2的基本特性,应用,目前科研上采用的制备方式,优缺点以及研究进展。
2004年英国曼彻斯特大学Geim A K等[1]利用机械胶带法从石墨中成功剥离单层石墨烯以来,人们开始对新型二维单层纳米材料进行火热的研究。
而二硫化钼(MoS2)作为新型二维纳米材料的一种,因为其有与石墨烯类似的层状结构与独特的性能获得了广泛的关注。
石墨烯是天然的零带隙,虽然可以人工制造带隙,但是需要耗费巨大的精力。
相比于石墨烯,MoS2具有0~500meV的带隙,是天然的半导体,其带隙随着层数的减少而增大,当单层时,MoS2从1.29~1.90eV的间接带隙变为约1.8eV的直接带隙,同时也提高了其载流子迁移率。
MoS2的晶体结构为二维层状结构,即”三明治”夹心结构,单层的MoS2是两层硫原子夹着一层钼原子(S-Mo-S)[2],其层与层之间靠微弱的范德华力结合在一起[3],层间距离为0.65nm,还具有较强的光致发光性能。
其物理特性[15]为:具有金属光泽,呈现铅灰或黑色,密度4.9g/cm-3,熔点1700℃,硬度约为1~1.5,晶体结构呈现六角或菱形,电导率1.58#215;10-4 S#183;cm-1. 二硫化钼的制备方法很多,可分为”自上而下”与”自下而上”两大类。
常见的”自上而下”的制备方法有”微机械力剥离法”,”液相超声法”,”锂离子插层法”等。
常见的”自下而上”的制备方法有”水热法”,”热分解法”,”气相沉积法”等。
他们都有各自的优缺点。
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