研究目的
研究原子级薄层WSe2的可扩展合成及其特性，用于下一代电子和光电器件。
研究成果
该研究成功展示了通过金属有机化学气相沉积法（MOCVD）实现大面积单层及少层二硒化钨（WSe2）的可扩展合成，并能控制其晶畴尺寸、形貌与成核密度。该工艺可精确调控气相化学反应，这对调节二硒化钨在电子和光电子应用中的性能至关重要。但二甲基硒（DMSe）前驱体带来的碳污染是需解决的局限性问题，以进一步提升材料性能。
研究不足
使用二甲基硒（DMSe）的金属有机化学气相沉积（MOCVD）工艺不可避免地会将碳杂质引入二硒化钨（WSe2），这可能影响该材料的电子特性。此外，该工艺的可扩展性以及对缺陷密度的控制仍有待优化。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用金属有机化学气相沉积法（MOCVD）合成二硒化钨（WSe2），以六羰基钨（W(CO)6）和二甲基硒（(CH3)2Se）为前驱体，该方法可实现气相化学的精确控制。
2：样本选择与数据来源：
选用蓝宝石、石墨烯和非晶氮化硼（aBN）作为WSe2生长衬底。
3：实验设备与材料清单：
使用垂直冷壁感应加热坩埚进行合成，表征工具包括拉曼光谱仪、原子力显微镜（AFM）和场发射扫描电子显微镜（FESEM）。
4：实验流程与操作步骤：
样品以80°C/分钟速率升温至500°C并退火15分钟以去除水蒸气，随后以相同速率升至生长温度（600-900°C）。在100-700托总压下生长30分钟。
5：数据分析方法：
采用拉曼光谱、AFM和透射电镜（TEM）进行结构表征，通过导电原子力显微镜（CAFM）和电流-电压（Ids-Vds）测试测量电学性能。
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atomic force microscope
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Characterization of WSe2 morphology
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Raman microscope
WITec CRM200 Confocal Raman microscope
WITec
Structural characterization of WSe2
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scanning electron microscope
Zeiss MERLIN FESEM
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Imaging of WSe2 domains
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transmission electron microscope
JEOL ARM200F
JEOL
High-resolution TEM imaging and EDS analysis
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tungsten hexacarbonyl
W(CO)6
Sigma Aldrich
Precursor for W in the MOCVD process
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dimethylselenium
(CH3)2Se
SAFC or STREM Chemical
Precursor for Se in the MOCVD process
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