[發明專利]一種二維二碲化鉬垂直異質結及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010152918.3
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111403475B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 甘霖;李奧炬;翟天佑
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01L29/267
• 分類號: H01L29/267;H01L21/04;H01L29/06
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;孔娜

1.一種二維二碲化鉬垂直異質結的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1將四鉬酸銨和氯化鈉的混合溶液烘干后作為鉬源放入反應器，并在鉬源上放置生長基底，將碲粉作為碲源放入反應器并置于鉬源的上游；

S2將鉬源和碲源處溫度升高到反應溫度后自然降溫至室溫，同時向反應器中通入載氣以將碲源帶至鉬源處，并通入還原劑，使鉬源和碲源反應，在生長基底上生成二維二碲化鉬垂直異質結，完成二維二碲化鉬垂直異質結的制備，該二維二碲化鉬垂直異質結包括1T’-MoTe₂和2H-MoTe₂兩部分，且兩部分間通過層間范德華力連接；

所述反應器包括管式爐和一端開口的套管，所述S1中，先將鉬源和碲源放入套管中，且碲源靠近套管開口一端，然后將套管放入管式爐中，并使鉬源位于管式爐的中心位置；

所述混合溶液中四鉬酸銨和氯化鈉的質量比為1:1，所述混合溶液的濃度為40g/L～80g/L，所述鉬源的體積為1mL，所述碲源的質量為0.8g～1.2g。

2.如權利要求1所述的二維二碲化鉬垂直異質結的制備方法，其特征在于，所述鉬源和碲源的距離為0.5cm～1.5cm。

3.如權利要求2所述的二維二碲化鉬垂直異質結的制備方法，其特征在于，所述鉬源和碲源的距離為1cm。

4.如權利要求1所述的二維二碲化鉬垂直異質結的制備方法，其特征在于，所述混合溶液的濃度為60g/L；所述碲源的質量為1.0g。

5.如權利要求1所述的二維二碲化鉬垂直異質結的制備方法，其特征在于，所述載氣為氬氣，其流量速度為80sccm～100sccm；所述還原劑為氫氣，其流量速度為3sccm～5sccm。

6.如權利要求1-5任一項所述的二維二碲化鉬垂直異質結的制備方法，其特征在于，所述S2中，以40℃/min的速率將鉬源處升溫至650℃～750℃，升溫后碲源處的溫度為450℃～500℃，然后不保溫，自然降溫至室溫。

7.如權利要求6所述的二維二碲化鉬垂直異質結的制備方法，其特征在于，所述S2中，以40℃/min的速率將鉬源處升溫至700℃，升溫后碲源處的溫度為480℃，然后不保溫，自然降溫至室溫。

8.一種采用如權利要求1-7任一項所述的制備方法制備而成的二維二碲化鉬垂直異質結，其特征在于，包括1T’-MoTe₂和2H-MoTe₂兩部分，且兩部分間通過層間范德華力連接。

9.如權利要求8所述的二維二碲化鉬垂直異質結，其特征在于，1T’-MoTe₂為條帶狀或花瓣狀，2H-MoTe₂為等邊三角形或六邊形。

10.一種如權利要求8或9所述的二維二碲化鉬垂直異質結的應用，其特征在于，將該二維二碲化鉬垂直異質結用于制作半導體器件。