[發(fā)明專利]一種控制二硫化鉬薄膜形貌的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710421006.X
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107164741B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蒲紅斌;楊勇;張珊;邸君杰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號: C23C16/30
• 分類號: C23C16/30;C23C16/448;C23C16/52
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 胡燕恒

1.一種控制二硫化鉬薄膜形貌的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、在通過使用真空管式爐設(shè)置三個溫區(qū)，將硫粉置于一溫區(qū)；將三氧化鉬粉置于二溫區(qū)；將襯底放在坩堝表面，然后將坩堝放置在三溫區(qū)；

步驟2、將真空管式爐內(nèi)抽真空，向真空管式爐中通載氣進行清洗；

步驟3、第一階段：清洗階段，繼續(xù)通所述載氣，將二溫區(qū)加熱到150～350℃，將三溫區(qū)加熱到150～350℃，保持60～180min；

步驟4、第二階段：三氧化鉬預(yù)蒸發(fā)、預(yù)成核階段，設(shè)置三溫區(qū)預(yù)蒸發(fā)和預(yù)成核的溫度差為-150～150℃，將二溫區(qū)加熱到600～800℃，保持10～40min；將三溫區(qū)加熱到600～750℃，保持10～40min，得氣態(tài)的MoO_3-x，其中0<x≤1；

步驟5、第三階段：三氧化鉬蒸發(fā)生長階段，加熱一溫區(qū)到130～220℃，保持10～60min，得到硫蒸氣；將二溫區(qū)加熱到800～900℃，保持10～60min；將三溫區(qū)加熱到700～850℃，保持10～60min；通過所述載氣將所述硫蒸氣及所述氣態(tài)的MoO_3-x攜帶至坩堝反應(yīng)腔內(nèi)，在所述襯底表面形成二硫化鉬薄膜；

步驟6、第四階段，降溫階段，將一溫區(qū)、二溫區(qū)及三溫區(qū)降至室溫；

步驟1中，所述硫粉與所述三氧化鉬粉質(zhì)量比為：20：1～250：1；

步驟3中，第一階段二溫區(qū)及三溫區(qū)的升溫速率為5～30℃/min；

步驟4中，第二階段二溫區(qū)及三溫區(qū)的升溫速率為15～50℃/min；

步驟5中，第三階段二溫區(qū)及三溫區(qū)的升溫速率為5～50℃/min；

步驟5中，第三階段一溫區(qū)的升溫速率為20～40℃/min。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制二硫化鉬薄膜形貌的方法，其特征在于，步驟1中，所述襯底為氧化硅或藍(lán)寶石。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制二硫化鉬薄膜形貌的方法，其特征在于，步驟2所述載氣為高純氮氣、氬氣、稀釋氫氣，通入載氣的流速為100～500ccm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制二硫化鉬薄膜形貌的方法，其特征在于，步驟5中，調(diào)整載氣流速至10～80ccm。