射频反应磁控溅射制备MoS 2 薄膜结构及光学性能

发布时间：2021-11-04 02:43

　　采用射频反应磁控溅射技术,在不同气压下制备了二硫化钼薄膜。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、紫外可见光光谱仪等对薄膜的表面形貌、结构和光学性能进行了表征、分析。结果表明:利用射频反应磁控溅射制备的MoS₂薄膜,表面平整、颗粒均匀、致密,缺陷少;沉积气压1.2Pa条件下制备的薄膜结晶度最好;薄膜的光学带隙随沉积气压先增大后减小,1.2Pa时光学带隙最大,为1.69e V。薄膜光学带隙的变化是由沉积气压引起薄膜结晶度变化和形成缺陷不同所致。 

【文章来源】：真空. 2020,57(05)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

磁控溅射制备的Mo S2薄膜表面形貌(a)和截面图(b)，沉积条件:300W,1.2Pa

使用SEM系统搭载EDS成分分析部件，对Mo S2薄膜的元素组成进行测定，能谱图如图2（沉积条件300W,1.0Pa），不同条件下制备的薄膜原子百分含量具体数据见表1。由表可见，Mo S2薄膜中的Mo原子含量与S原子含量大致为2:1，说明射频磁控溅射制备Mo S2薄膜结构比较稳定。薄膜中的O成分含量较高，主要是由于样品测试前薄膜吸附了空气中的水所致。图2为不同气压制备在单晶硅上Mo S2薄膜的XRD能谱图。可见，衍射谱中69.4°处均出现Mo S2(202）晶面比较尖锐的衍射峰，本方法制备的Mo S2薄膜的结晶度均比较高，但随着沉积气压的改变其强弱略有不同，其中在1.2Pa的沉积压强下的半峰宽最小，强度最高，故在1.2Pa条件下制备的薄膜结晶度最好。在69.6°出现的Si(400）晶面衍射峰，是由基底中硅所致。

不同气压下在石英片上制备的Mo S2薄膜透过率曲线，如图4。由图可见，Mo S2薄膜的可见光区域的透射率大体呈现一个先增后减的趋势。由薄膜透射率，根据Tauc方程[13]:

【参考文献】：
期刊论文
[1]高质量单层二硫化钼薄膜的研究进展[J]. 魏争,王琴琴,郭玉拓,李佳蔚,时东霞,张广宇.  物理学报. 2018(12)
[2]纳米二硫化钼的制备研究现状及展望[J]. 李孟阁,刘文文,王龙飞,王艺璇,刘军海.  合成技术及应用. 2016(01)
[3]纳米二硫化钼的制备及性质研究进展[J]. 张亨.  中国钼业. 2015(03)
[4]射频磁控溅射法制备二硫化钼薄膜[J]. 邵红红,陈威.  润滑与密封. 2007(12)

硕士论文
[1]磁控溅射可控沉积MoS2基复合薄膜及其摩擦学性能研究[D]. 高斌基.兰州理工大学 2018
[2]二硫化钼薄膜的制备及其光探测器研究[D]. 夏万顺.电子科技大学 2018
[3]二硫化钼的制备及其光电特性研究[D]. 杨钊.暨南大学 2017



本文编号：3474837