研究目的
研究硅衬底上硅化物和金属二硫化物的形貌与取向可控水热合成。
研究成果
通过水热法在Si(100)、(110)和(111)衬底上分别获得了方形、六边形和三角形的凹坑结构。随着水热合成时间的延长，方形、六边形和三角形凹坑表面成功直接沉积出图案化的MoS2层，该结果通过光学显微镜、扫描电镜图像及拉曼分析得到证实，且拉曼分析未检测到其他杂质。这种微结构的形成源于持续剥离的硅化物以及衬底相关的低硅化物形成能。此外研究表明，采用相同方法可制备其他图案化二维材料。通过将光刻形成的图案化MoO3薄膜浸入水热合成溶液中，还能实现图案化硅化物的大规模制备。本研究展示了一种简便的图案化硅化物与二维材料同步制备方法，有望为二维电子器件制造提供新途径。
研究不足
论文中未明确提及实验的技术和应用限制，以及潜在的优化领域。
1：实验设计与方法选择
采用水热合成技术制备钼硅化物，并实现二硫化钼在硅基底上的直接生长。实验所用分析纯级化学品均直接采购使用，未经过任何提纯处理。
2：样品选择与数据来源
分别选用钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)和单质硫(S)粉末作为钼(Mo)源和硫(S)源。
3：实验设备与材料清单
聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜、Si(100)、Si(110)和Si(111)基底、钼酸铵、硫粉、水合肼(N2H4·H2O)、去离子(DI)水。
4：实验流程与操作步骤
首先将0.05克钼酸铵、0.0182克硫粉及0.5毫升水合肼（作为还原剂）加入100毫升烧杯，再注入40毫升去离子水。该化学试剂配比维持混合物中1:2的标称摩尔比（Mo:S）。通过持续1000转/分钟搅拌30分钟获得均匀水溶液。
5：数据分析方法
使用光学显微镜表征硅基底上坑洞形貌及原位生长二硫化钼的生长模式。材料特性、物相及质量通过X射线衍射仪（XRD，PANalytical Xpert多功能X射线衍射系统，Cu Kα辐射）和拉曼光谱仪（Renishaw inVia显微拉曼，配备1800线/毫米光栅，采用514纳米氩离子激光激发并经单晶硅校准）进行检测。表面形貌与微观结构分别采用扫描电子显微镜（SEM，FEI Nova NanoSEM 450）和透射电子显微镜（TEM，Philips CM200）进行详细观测。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
X-ray diffractometry
PANalytical Xpert Multipurpose X-ray Diffraction System
PANalytical
Used for materials characterization, phases and quality examination.
-
Scanning Electron Microscopy
FEI Nova NanoSEM 450
FEI
Used for detailed surface topography and morphology investigation.
-
Teflon-lined stainless steel autoclave
Used for hydrothermal synthesis.
-
Raman Microscope
Renishaw inVia
Renishaw
Used for materials characterization, phases and quality examination.
-
Transmission Electron Microscopy
Philips CM200
Philips
Used for detailed surface topography and morphology investigation.
-
登录查看剩余3件设备及参数对照表
查看全部
