CVD法制备单层二硒化钨薄膜及其生长机制研究

二硒化钨(WSe2)是一种具有较高带隙的半导体材料,其结构类似于石墨烯,具有优异的光电特性,在互补逻辑电路、场效应晶体管以及气敏传感器等领域具有潜在的应用价值。本实验采用化学气相沉积法(CVD)实现了大面积、高质量单层WSe2薄膜的制备,利用XPS、AFM、Raman对薄膜进行了表征,探究了基片到钨源的距离和生长温度对样品的形貌、尺寸及形核密度的影响。从晶体生长学的角度,用不同n(W):n(Se)(■0.5,>0.5,=0.5)生长模型解释了不同形貌WSe2薄膜的生长机制,为可调控二维半导体单层薄膜制备工艺的优化提供了参考。

溅射压强对WSe_(2)纳米薄膜形貌及光电性能的影响

采用射频(RF)磁控溅射技术在Si(100)衬底上制备WSe_(2)纳米薄膜,研究在不同制备压强(2.0、2.5、3.0 Pa)下WSe_(2)纳米薄膜的形貌及光电性质变化.采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、光致发光谱(PL)、霍尔效应等测试对薄膜样品进行基本性质表征.SEM测试结果表明:溅射压强的改变对薄膜形貌有显著影响,随着压强的增加“蠕虫”状结构更加明显.进一步研究WSe_(2)的生长取向,XRD测试结果表明WSe_(2)薄膜在(008)晶面优先生长,证明压强的不同会改变WSe_(2)的晶体结构,提高其结晶性和光吸收特性.此外电学性能测试表明,WSe_(2)纳米薄膜的载流子浓度和霍尔系数可以通过改变压强来调节.体现了磁控溅射技术制备的WSe_(2)具有可控性好,易于重复等优点,在构建多功能WSe_(2)器件领域中具有很好的应用前景.