二硫化钨薄膜的制备及发光性能

摘要

采用常压化学气相沉积(APCVD)法在SiO_(2)/Si(300 nm)衬底上制备最大尺寸为74.22μm[KG*8]的多层二硫化钨(WS_(2))薄膜,并在蓝宝石衬底上合成边缘清晰、形状规则、最大尺寸为41.89μm的WS_(2)薄膜.通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、Raman光谱仪和光致发光谱仪(PL)等对制备的样品进行表征,并结合样品的形貌尺寸分析生长温度、钨源和氯化钠(NaCl)用量比例、不同衬底等实验参数对生长WS_(2)薄膜的影响.实验结果表明:温度对APCVD生长WS_(2)薄膜影响最大,高温有助于生长高结晶质量的WS_(2)薄膜,温度越高,薄膜形状越规则;在最佳温度下,波数差越小,薄膜层数越少,晶粒缺陷越少,发光强度越高;不同温度对应的钨源和氯化钠用量比不同,加入适量的氯化钠有助于提高反应系统中钨源的过饱和度,促进反应顺利进行,更有利于WS_(2)薄膜生长;不同衬底制备WS_(2)薄膜的生长系统所需生长温度不同,在相同的实验条件下,蓝宝石衬底上所需的生长温度更高.