[發明專利]一種基于多層WS2

在審

• 申請號: 202110777427.2
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113532273A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 崔大祥;蔡葆昉;鄭棣元;董馨源
• 申請（專利權）人: 上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;C23C16/30;C23C16/455
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

1.一種基于多層WS₂/Si結構的高靈敏度位置探測器的構筑方法，其特征在于包括以下步驟：

1）WS₂薄膜的制備：

以硅基為襯底，采用原子層沉積技術 (ALD)生長WS₂薄膜，以六羰基鎢W(CO)₆和硫化氫作為反應前驅體，將高純氮氣以100～150 sccm的流速連續吹掃反應腔室，反應溫度設置為300～400℃；每一個ALD循環包含四個過程：首先，通入氣相的六羰基鎢（W(CO)₆）0.1～0.2s，在襯底上發生化學吸附；然后，氮氣吹掃5～10s，將反應過后的剩余反應物吹掃干凈；接著通入硫化氫0.8～1.5s，最后，等待氮氣吹掃5～10s，清除剩余反應物和化學反應的副產物；通過控制循環數40～150個循環，得到多層WS₂結構的WS₂/Si樣品；

2）位置探測器器件的構筑：

在所得的WS₂/Si樣品表面通過壓焊銦電極、涂布導電銀膠、光刻Au電極方法制備電極，位置探測器器件構筑完畢。

2.根據權利要求1所述的基于多層WS₂/Si結構的高靈敏度位置探測器的構筑方法，其特征在于，所述的硅基進行基底處理：將商業硅基先依次使用酒精、丙酮、酒精和去離子水超聲波清洗各10~20分鐘，清除表面的灰塵和油脂，清洗完成后真空5~20℃烘干備用。

3.根據權利要求1所述的基于多層WS₂/Si結構的高靈敏度位置探測器的構筑方法，其特征在于，步驟1)中將高純氮氣以150 sccm的流速連續吹掃反應腔室，反應溫度設置為350℃。

4.根據權利要求1所述的基于多層WS₂/Si結構的高靈敏度位置探測器的構筑方法，其特征在于步驟1)中，ALD反應的循環設計為：首先，通入氣相的六羰基鎢（W(CO)₆）0.1s；然后，氮氣吹掃7s；接著，通入硫化氫1s，最后，等待氮氣吹掃8s；循環次數為80次。

5.根據權利要求1所述的基于多層WS₂/Si結構的高靈敏度位置探測器的構筑方法，其特征在于，步驟2）電極材料選用銦，為壓焊銦電極。

6.根據權利要求1至5所述的基于多層WS₂/Si結構的高靈敏度位置探測器的構筑方法，其特征在于，按以下步驟構筑：

1）首先將商用硅基底依次使用酒精、丙酮、酒精和去離子水超聲波清洗各15分鐘，清除表面的灰塵和油脂，清洗完成后真空12℃烘干，得到所需的襯底材料，備用。

2）WS₂薄膜的制備：

以六羰基鎢W(CO)₆和硫化氫作為反應前驅體，將高純氮氣以150 sccm的流速連續吹掃反應腔室，反應溫度設置為350℃；每一個ALD循環包含四個過程：首先，通入氣相的六羰基鎢（W(CO)₆）0.1s，在襯底上發生化學吸附；然后，氮氣吹掃7s，將反應過后的剩余反應物吹掃干凈；接著通入硫化氫1s，最后，等待氮氣吹掃8s，清除剩余反應物和化學反應的副產物；通過控制循環數80個循環，得到多層WS₂結構的WS₂/Si樣品；

3）位置探測器器件的構筑：

在所得的WS₂/Si樣品表面壓焊銦電極，位置探測器器件構筑完畢。