化学气相沉积法制备MoS2的研究进展
mos2滑移铁电极化
Mos2滑移铁电极化1. 介绍Mos2是一种二维材料，具有优异的电子、光学和力学性能。
近年来，研究人员发现Mos2具有滑移铁电极化（Sliding Ferroelectric Polarization）的特性，这使得Mos2成为了铁电材料研究领域的热点之一。
本文将对Mos2滑移铁电极化进行全面详细、完整且深入的介绍。
2. Mos2基本性质Mos2是由硫原子和钼原子组成的二维材料。
它具有层状结构，每一层由一个钼原子层和两个硫原子层交替排列构成。
Mos2的晶格结构属于六方晶系，具有P63/mmc 空间群。
在Mos2的晶格中，钼原子处于八面体配位，硫原子处于三角形配位。
Mos2的电子结构表现出明显的带隙，使其成为一种半导体材料。
它的能带结构由价带和导带组成，带隙大小约为1.2-1.3 eV。
Mos2的带隙使其在光电子器件中具有广泛的应用潜力。
3. 铁电性质铁电性质是一种材料在外电场作用下产生电极化的特性。
铁电材料具有一个或多个极化的方向，可以通过改变外电场的方向来改变其电极化方向。
铁电性质使得材料在电子器件和存储器件等领域具有重要的应用价值。
Mos2的滑移铁电极化是指在Mos2晶体中，钼原子和硫原子的位置可以相对滑移，从而改变晶体的极化方向。
这种滑移铁电极化是通过外加电场引发的，当外加电场超过临界值时，晶体内部会发生钼原子和硫原子的滑移，从而导致晶体的极化方向发生变化。
4. Mos2滑移铁电极化的实验方法4.1 基础实验方法研究Mos2滑移铁电极化的实验方法主要包括以下几个步骤：1.制备Mos2晶体样品：可以通过机械剥离法或化学气相沉积法来制备Mos2晶体样品。
2.构建实验装置：需要构建一个适合的实验装置，包括电极、电源和测量设备等。
3.施加外电场：通过电源施加外电场，控制电场的大小和方向。
4.测量极化曲线：使用测量设备来测量Mos2晶体的极化曲线，记录极化随电场变化的情况。
4.2 先进实验方法除了基础的实验方法外，还有一些先进的实验方法可以用于研究Mos2滑移铁电极化。
二硫化钼及其复合材料的制备与应用
二硫化钼及其复合材料的制备与应用二硫化钼（MoS2）是一种重要的二维纳米材料，其独特的电子结构和化学性质使其在多个领域具有广泛的应用前景。
本文将从二硫化钼的制备方法、特性和应用领域等方面进行介绍。
一、二硫化钼的制备方法1. 机械研磨法机械研磨法是一种简单的制备二硫化钼的方法，将钼粉和硫粉按一定的比例混合后在高温高压条件下进行机械研磨，得到二硫化钼的纳米颗粒。
这种方法制备的二硫化钼颗粒尺寸均匀，表面平整，适用于大规模生产。
2. 气相沉积法气相沉积法是一种常用的制备二硫化钼单层薄膜的方法，将钼金属片置于硫化氢环境中，通过化学气相沉积使其表面形成单层的二硫化钼薄膜。
这种方法制备的二硫化钼单层薄膜具有高度的结晶度和纯度，适用于电子器件的制备。
3. 溶液剥离法溶液剥离法是一种制备二硫化钼单层薄膜的简单方法，将二硫化钼粉末置于氢氧化钠溶液中，经过超声处理后形成分散的二硫化钼纳米片，通过自组装和剥离得到单层二硫化钼薄膜。
这种方法简单易行，适用于实验室规模的制备。
二、二硫化钼的特性1. 结构特性二硫化钼具有层状结构，每层由一个钼原子层和两个硫原子层交替排列构成，层间通过范德华力相互作用。
这种结构使得二硫化钼具有优秀的机械柔韧性和高度吸附性能，适用于材料增强和催化等领域。
2. 电子特性二硫化钼是一种半导体材料，其带隙在不同形态下的二硫化钼在1-2eV之间，使得二硫化钼具有优异的光电性能和光催化性能。
二硫化钼还具有优异的导电性能，适用于电子器件的制备和能源存储等领域。
3. 化学性质二硫化钼具有优异的化学稳定性，在常温下对大多数物质都具有较好的稳定性。
这使得二硫化钼在催化剂和防腐蚀材料等领域有着广泛的应用。
1. 电子器件由于二硫化钼具有优异的导电性能和电子结构，使得它在电子器件领域有着广泛的应用。
比如作为场效应晶体管的通道材料、光伏材料的吸收层和导电薄膜等，二硫化钼在电子器件领域有着广阔的应用前景。
2. 光催化二硫化钼具有较大的比表面积和优异的光电性能，使得它在光催化材料领域具有潜在的应用价值。
纳米结构二硫化钼的制备及其应用
纳米结构二硫化钼的制备及其应用纳米结构二硫化钼（MoS2）是一种具有优异性能和广泛应用前景的二维材料。
它具有优异的电子、磁学和光学性能，因此在能量存储、光电器件、催化剂等领域有着重要的应用。
本文将介绍纳米结构二硫化钼的制备方法以及其在不同领域的应用。
纳米结构二硫化钼的制备方法主要可以分为物理法和化学法两种。
物理法包括机械剥离法、化学气相沉积法等；化学法包括溶剂热法、水热法、氢气热解法等。
其中，机械剥离法是一种通过机械剥离的方式将二硫化钼从大块的晶体材料中剥离出来得到纳米结构的方法，该方法操作简单，但产率低；化学气相沉积法通过在高温下将金属蒸气和硫化物气氛反应得到纳米结构的二硫化钼，该方法适用于制备纳米薄膜，但设备复杂，成本高。
溶剂热法是一种将硫化物和金属盐溶解在有机溶剂中，在高温条件下进行反应制备纳米结构的方法，该方法操作简单，但控制精度低。
水热法是通过在高温高压水溶液中加入硫化物和金属盐，进行水热反应制备纳米结构，该方法操作简单，但产物的形貌和尺寸难以控制。
氢气热解法是一种通过在高温下将金属硫化物与氢反应得到纳米结构的二硫化钼，该方法操作简单，优势是产物纯度高，但反应时间长。
纳米结构二硫化钼在能源存储领域有着重要的应用。
它可以作为电容器的电极材料，具有高比电容和长循环寿命的特点。
另外，纳米结构二硫化钼也被广泛应用于锂离子电池和钠离子电池的负极材料，因其特殊的层状结构可以提供更多的储能位置，从而提高能量密度和循环寿命。
在光电器件方面，纳米结构二硫化钼的应用潜力巨大。
它具有较高的载流子迁移率和较大的光吸收系数，可以用作光电转换材料，例如太阳能电池和光电探测器。
此外，纳米结构二硫化钼还可以作为电容器的隔离层材料，利用其与金属基底之间的能带垒来改善器件的性能。
此外，纳米结构二硫化钼还具有优异的催化性能。
它可以作为催化剂用于氢化反应、氧化反应、还原反应等。
由于其二维结构具有丰富的活性位点和大的比表面积，纳米结构二硫化钼在催化领域具有广泛的应用前景。
纳米二硫化钼(MoS2)在润滑材料中的研究进展
纳米二硫化钼(MoS2)在润滑材料中的研究进展摘要：本文介绍了MoS2的润滑性状、纳米MoS2的性能。
对纳米MoS2在轧制液、机械油、铜合金拉拔润滑脂和空间润滑材料中的摩擦学应用与研究现状进行了综述，并对比了微米级与纳米级MoS2在使用中的效果。
对未来纳米MoS2在润滑材料中的应用与研究进行了展望。
关键词：纳米MoS2；润滑材料；摩擦The research progress of molybdenum disulfidenanoparticles(MoS2) in lubrication materialsAbstract: This paper describes the lubricating properties of MoS2and the performance of nano-MoS2. Nano-MoS2on the rolling fluid, mechanical oil, copper alloy drawing grease and space lubrication materials’ tribology applications and research status are reviewed. The micron and nano-level effect of MoS2 in use is compared. Nano-MoS2 lubricating materials application and research in the future are discussed.Key words: nano-MoS2; lubrication materials; friction0 引言二硫化钼（MoS2）用作固体润滑剂已有50多年的历史，是应用最广泛的固体润滑剂。
在相同条件下，含MoS2的粘结固体润滑膜在真空中的摩擦系数约为大气中的1/3，而耐磨寿命比在大气中高几倍甚至几十倍。
单层mose2-wse2平面异质结的可控生长及表征
单层mose2-wse2平面异质结的可控生长及表征单层MoS2-WSe2平面异质结是一种具有应用潜力的纳米器件，它具有优异的电学、光学性能和垂直晶须的生长方式。
下面是关于其可控生长和表征的详细内容：
1. 可控生长
单层MoS2-WSe2平面异质结的可控生长可以通过化学气相沉积（CVD）和分子束外延法（MBE）等技术来实现。
其中CVD法的步骤如下：
- 制备底片：将SiO2-Si底片清洗干净，并用氧化铝在表面形成一个厚度为300 nm的缓冲层。
- 沉积MoS2和WSe2：把MoO3和WCl6固体粉末溶解在一定比例的DMF中制备出前驱体溶液，将该溶液注入石英管中，并在氢气的保护下进行预热，接着升高温度至800°C左右，使得前驱体分解生成MoS2和WSe2晶体。
- 增长异质结：在MoS2和WSe2生长的过程中，通过调节MoO3和WCl6的比例，可以控制MoS2和WSe2的生长速率，从而实现单层MoS2-WSe2平面异质结的可控生长。
2. 表征
单层MoS2-WSe2平面异质结的表征可以通过多种技术实现，包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱和光电子能谱等。
其中，拉曼光谱是表征单层MoS2-WSe2平面异质结最为常用的方法。
- 拉曼光谱：单层MoS2-WSe2平面异质结的拉曼光谱呈现出明显的峰位和波形变化，相关参数如下：
- MoS2层的E12g'峰位约为385 cm^-1；
- WSe2层的A1g峰位约为250 cm^-1；
- MoS2-WSe2平面异质结呈现出额外的跃迁和结晶强度；
通过以上的可控生长和表征方法，可以制备出具有优异性能和应用潜力的单层MoS2-WSe2平面异质结。
热沉积法制备纳米二硫化钼薄膜及其光电特性研究_何杰
第３３卷 第９期２０１３年９月 物 理 实 验 ＰＨＹＳＩＣＳ ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＴＩＯＮ Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．９ Ｓｅｐ．，櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶２０１３ 收稿日期：２０１３－０４－２６；修改日期：２０１３－０７－０６ 资助项目：苏州市科技计划项目资助（Ｎｏ．ＳＹＧ２０１１２１）；江苏省大学生科技创新项目资助 作者简介：何 杰（１９９０－），男，江苏淮安人，苏州科技学院数理学院２０１０级本科生． 通讯作者：马锡英（１９６５－），女，甘肃兰州人，苏州科技学院数理学院教授，博士，研究方向为半导体材料．热沉积法制备纳米二硫化钼薄膜及其光电特性研究何 杰，陈康烨，林 拉，张国瑞，顾伟霞，马锡英（苏州科技学院数理学院，江苏苏州２１５０１１） 摘 要：以ＭｏＳ２粉末为原料，以氩气为携载气体，在４００～６００℃温度范围内利用热蒸发方法在硅衬底表面制备了不同厚度的ＭｏＳ２薄膜．利用Ｘ射线衍射和扫描电子显微镜分析了ＭｏＳ２薄膜的结构和表面形貌，发现ＭｏＳ２薄膜由多晶ＭｏＳ２粒子组成，颗粒均匀，平均纳米颗粒尺寸约为６０ｎｍ．利用紫外可见光光谱仪测量了其吸收特性，发现样品在７２０ｎｍ附近有很强的吸收．应用霍尔效应和伏安法研究了ＭｏＳ２／Ｓｉ样品的接触特性和电子的运输特性，发现该异质结具有良好的整流特性，即正向电压下电流随电压呈指数增长，而在反向偏压下漏电流很小，电子迁移率可达到６．７３０×１０２ ｃｍ２／（Ｖ·ｓ）．实验结果表明ＭｏＳ２薄膜具有良好的电学特性，可用来制备晶体管和集成电路等器件．关键词：二硫化钼；纳米薄膜；热蒸发沉积中图分类号：Ｏ４８４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５－４６４２（２０１３）０９－０００１－０５１ 引 言二硫化钼是具有金属光泽的黑色固体粉末，具有良好的的化学稳定性、热稳定（熔点是１ １８５℃）和防腐蚀性、润滑、催化等性能，不溶于水、稀酸、碱和其他有机溶剂，一般也不与金属表面发生反应，不侵蚀橡胶制品［１］．ＭｏＳ２一直是工业领域广泛使用的润滑剂［２］．另外，在石油加氢脱硫催化剂［３］、光电化学电池［４］、非水锂电池［５］、高弹体新材料［６］及涂层［７］等领域也得到了广泛应用．随着纳米科技的兴起，对于ＭｏＳ２的研究也转入到纳米尺度范围．纳米ＭｏＳ２比体材料ＭｏＳ２具有更优越的性能，尤其作为润滑材料在摩擦材料表面的附着性、覆盖程度、抗磨、减摩性能都有明显提高．在Ｌ．Ｍａｒｇｕｌｌｓ等［８］制备出富勒烯结构的纳米ＭｏＳ２之后，人们开始尝试应用不同方法来制备纳米ＭｏＳ２，已经得到了许多不同形貌的纳米ＭｏＳ２，如富勒烯状、棒状、球状等．与此同时，也发现纳米ＭｏＳ２在润滑剂［９］、电极材料［１０］、储氢材料［１１］和催化剂［１２］等领域有着广泛的应用．ＭｏＳ２呈六方密堆积的石墨层状结构，层与层间由弱相互作用的范德瓦尔斯力相结合，经过测定，Ｓ－Ｍｏ－Ｓ层的层厚为０．３１５ｎｍ，层间的距离为０．３４９ｎｍ，两层间极弱的Ｓ—Ｓ键极易滑动［１３］．因此，与石墨容易剥离为单原子层的石墨烯相似［１４］，通过微机械剥离也很容易成为单层ＭｏＳ２膜［１５］．单层ＭｏＳ２是具有直接帯隙为１．８ｅＶ的半导体．这就使得ＭｏＳ２在太阳能电池、晶体管、集成电路等方面有良好的发展前景．Ａ．Ｋｉｓ研究组已经利用剥离方法研制了电流开关比达到１０８、静态漏电流低于２ｐＡ的单层ＭｏＳ２晶体管［１６］，这表明单层ＭｏＳ２晶体管具有极好的开关特性、放大特性［１７］和超低的静态功耗，ＭｏＳ２将在微型便携式电子系统和逻辑电路中发挥重要作用．目前，纳米ＭｏＳ２的制备方法主要有化学法、物理法和单层ＭｏＳ２重堆积法［１８］．化学法主要包括硫代钼酸铵酸化法、五氯化钼和硫化氢作前驱体的化学气相沉积法、微滴乳化法等［１９］．物理法是通过机械研磨和高能物理等方法对ＭｏＳ２进行粉碎和细化从而制备纳米材料．单层ＭｏＳ２重堆法是通过正丁基锂还原ＭｏＳ２生成ＬｉｘＭｏＳ２，然后ＬｉｘＭｏＳ２在离层试剂中发生离层从而得到［ＭｏＳ２］ｘ－．其中离层试剂中的氢元素转化为氢气，由于气体膨胀导致层与层的剥离，因此得到稳定的单分子层悬浮液，最后单层ＭｏＳ２又在一定条件下发生重堆积［２０］．本文主要采用热蒸发沉积法制备ＭｏＳ２，利用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、扫描电子显微镜（ＳＭＥ）和金相显微镜等分析测试手段对样品结构和表面形貌进行了表征，分析了薄膜的表面形貌，估算了薄膜晶体的尺寸，并且利用紫外分光可见光光度计分析了ＭｏＳ２的吸收特性．最后利用霍尔效应和Ｉ－Ｖ测试仪分析了ＭｏＳ２的表面电学特性和ＭｏＳ２／Ｓｉ异质结的接触特性以及其中电子的运输特性．２ 实 验２．１ 实验设备和材料实验中利用热蒸发沉积法（ＰＶＤ）制备ＭｏＳ２薄膜，实验装置如图１所示．实验仪器主要由５部分构成：真空石英管构成的物理沉积室、真空抽气系统、气体质量流量计、进气系统和温度控制系统．实验所用的硅衬底是电阻率为３～５Ω·ｃｍ、晶向（１００）的Ｐ型硅（Ｓｉ）片．取２０ｇ分析纯度的ＭｏＳ２粉末，放入玛瑙碗中研磨，滴入ＰＶＡ胶（７％～８％）２０滴，搅拌，再滴入等量的ＰＶＡ，继续搅拌，完成后放入烘箱，在１００～２００℃温度下烘烤４～５ｍｉｎ，取出．然后取２小勺烘干后的ＭｏＳ２粉末或混合粉末放入模具中，利用普通陶瓷压机，在约５ＭＰａ压力下压成直径１ｃｍ的小圆饼状，取出．放入陶瓷纤维高温烧结炉中，在５００℃温度下烘烤１０ｈ去胶，然后取出．图１ 实验装置示意图２．２ 样品制备和分析方法将Ｓｉ片衬底浸泡于稀释的ＨＦ酸中去除Ｓｉ表面氧化的ＳｉＯ２．再将Ｓｉ片放置于装有洁净的去离子水的超声波清洗机中清洗，去除Ｓｉ片上的杂质，再将Ｓｉ片依次逐个吹干后均匀等距地放置于实验仪器的石英管中，然后将压好的ＭｏＳ２圆饼放置于石英管中，之后将石英管密封，打开真空泵将石英管内抽到准真空状态，然后打开设置好程序的加热装置．当温度达到设定的实验温度时打开氩气阀门，调节流量计使真空管中的氩气流量稳定．ＭｏＳ２圆饼在高温下蒸发，蒸发的ＭｏＳ２颗粒随着携载气体氩气向Ｓｉ片方向运动．ＭｏＳ２颗粒输运到Ｓｉ片表面通过吸附、沉积形成ＭｏＳ２薄膜．一般影响样品质量的实验参量有温度、时间、氩气流量、实验压强．在本实验中，实验温度为４００～６００℃，时间为１０～４０ｍｉｎ，氩气流量为１０～４０ｃｍ３／ｍｉｎ，工作压强为０．０１Ｐａ．通过控制较小的氩气流量，使单位时间内少量ＭｏＳ２分子到达Ｓｉ片表面，并且通过控制反应时间，可以得到超薄的ＭｏＳ２薄膜．反应结束后，依次关闭氩气阀门和气体阀控装置，石英管的温度降到常温时，打开石英管，取出样品，放入培养皿待测．利用Ｘ射线衍射仪、光学显微镜和扫描电镜观察样品的结构和表面形貌，利用紫外可见光分光光度计、电流／电压测试装置和霍尔效应研究样品的光电特性．３ 实验结果与分析通过金相显微镜观察温度在４００～６００℃、氩气流量１５～２０ｃｍ３／ｍｉｎ，时间为２０～３０ｍｉｎ的条件下制备的样品，发现在温度５５０℃，２０ｃｍ３／ｍｉｎ，３０ｍｉｎ生长的样品薄膜比较均匀，面积较大，并有显著形貌特征．图２为该样品的Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）谱．在２θ角为１３．４８°，２９．４５°，３２．９９°，４７．７８°，５４．６５°，５６．４５°处有６个非常强的衍射峰，与ＭｏＳ２晶体的ＸＲＤ标准卡片对比，发现这６个衍射峰分别与对应的ＭｏＳ２（００２），（１０４），（１００），（１０５），（１０６），（１１０）晶面的衍射峰位基本相吻合，说明实验生长的样品为多晶的ＭｏＳ２薄膜．由ＸＲＤ衍射峰的半高全宽，通过Ｓｃｈｅｒｒｅｒ公式Ｄｈｋｌ＝ｋλ／（βｃｏｓθ）可以估算ＭｏＳ２晶粒的尺寸，其中Ｄｈｋ１是沿垂直于（ｈｋｌ）晶面的晶粒大小，λ是入射Ｘ射线波长，λ＝０．１５４ｎｍ，ｋ是常量，一般取０．８９，β是衍射峰的半高全宽，θ为布拉格衍射角．如果有多个峰值，应分别计算每个峰值２ 物 理 实 验第３３卷图２ Ｘ射线衍射图对应的晶粒大小然后取平均值．得到实验制备样品的平均尺寸大约为６０ｎｍ．由于衍射峰的半高全宽差别很大，Ｓｃｈｅｒｒｅｒ公式只能对ＭｏＳ２晶粒尺寸做大概估算．图３为典型的５５０℃制备的样品的ＳＥＭ图片，右上角小图是对大图中间的一小块的放大图像．可以看出，ＭｏＳ２颗粒较均匀地分布在Ｓｉ衬底上．根据图中的比例尺，可以估算出晶粒的尺寸为５０～１００ｎｍ，与Ｓｃｈｅｒｒｅｒ公式计算出的晶粒尺寸基本吻合．图３ ５５０℃退火样品的扫描电镜图片利用ＵＶ－３６００分光光度计测量了５５０℃制备的ＭｏＳ２纳米薄膜样品的吸收谱，如图４所示．可以看出，在６７０ｎｍ处有１个小的吸收峰，其对应的带隙宽度为１．８ｅＶ，恰好对应了单层ＭｏＳ２的带隙宽度．另外，ＭｏＳ２样品在７３２ｎｍ有很强的吸收，可看做为峰值吸收和吸收限，其对应的带隙宽度为１．６９ｅＶ．与单层ＭｏＳ２６７０ｎｍ处典型的吸收峰相比，７３２ｎｍ处的峰值较宽，并且向长波长方向发生了移动，这是由于ＭｏＳ２纳米薄膜颗粒尺寸存在较大的分布，使吸收峰产生了展宽．ＭｏＳ２纳米颗粒具有较大的比表面积，包含较多的悬挂键、表面态和缺陷态，使吸收峰发生了红移．由于样品制备仪器长期使用，石英管中可能存在其他杂质，实验过程中以及实验样品保存的过程中也有可能引入其他杂质，而其他的峰值可能就是由于这些杂质引起的．对比标准的纳米ＭｏＳ２吸收谱发现７３２ｎｍ的峰值较宽，分析是由薄膜颗粒尺寸变化引起的．总体上，ＭｏＳ２薄膜对４００～７００ｎｍ波段的可见光有较强的吸收，表明ＭｏＳ２可以用作良好的光吸收材料，例如太阳能电池等．图４ 纳米ＭｏＳ２薄膜的吸收谱在待测样品（１ｃｍ×１ｃｍ）的４个顶角上蒸镀４个镍电极ａ，ｂ，ｃ，ｄ，如图５所示，电极与薄膜属于欧姆接触．利用ＨＭＳ－３０００霍尔效应测量仪测量ＭｏＳ２纳米薄膜表面的Ｉ－Ｖ特性，如图６所示．可以看出，４电极间电压Ｖａｂ，Ｖｂｃ，Ｖｃｄ，Ｖｄａ与电流Ｉ近似成线性关系，表明ＭｏＳ２薄膜具有良好的表面导电特性．由于４个电极间的对称性和样品表面存在一些颗粒导致表面存在起伏，使ＭｏＳ２样品的表面Ｉ－Ｖ曲线并不呈严格的线性关系，而是有所偏离．为了与纯Ｓｉ片相比较，在图７中给出了纯Ｓｉ片表面的Ｉ－Ｖ特性，可以看出，与ＭｏＳ２纳米薄膜表面的Ｉ－Ｖ特性存在显著差别．图５ 镍电极３第９期 何 杰，等：热沉积法制备纳米二硫化钼薄膜及其光电特性研究图６ ＭｏＳ２的霍尔效应表面Ｉ－Ｖ特性曲线图图７ Ｓｉ衬底的霍尔效应表面Ｉ－Ｖ特性曲线图在Ｓｉ衬底的下表面和衬底上ＭｏＳ２薄膜的上表面蒸镀镍电极，电极与薄膜和Ｓｉ衬底属于欧姆接触．ＭｏＳ２／Ｓｉ异质结的Ｉ－Ｖ特性如图８所示．图８ ＭｏＳ２／Ｓｉ异质结的Ｉ－Ｖ特性从图中可以看到，样品两端加正向电压时，电流随电压增大成指数增长关系，而当加反向电压时反向电流很小，Ｉｓ０约为１．１２８μＡ，且表现出反向饱和特性，表明ＭｏＳ２／Ｓｉ异质结具有良好的整流特性，即单向导电性．图９为半对数的拟合图，电流的对数值与拟合线完全重合，并呈线性关系，说明ＭｏＳ２和Ｓｉ形成了良好的异质结．图９ 半对数ｌｎ Ｉ－Ｖ曲线及其拟合线 最后，在５５０℃生长条件下，探究不同氩气流量和不同生长时间对样品的电子迁移率、霍尔系数、载流子浓度和电导率的影响，如表１所示．在５５０℃、氩气流量２０ｃｍ３／ｍｉｎ、反应时间３０ｍｉｎ条件下制备的ＭｏＳ２薄膜的电子迁移率最大，为６．７３０×１０２ ｃｍ２／（Ｖ·ｓ）．电子迁移率是半导体材料的一个重要的参量，电子迁移率越大，材料的导电性越好，相同电流下的功耗就越小，电流承载能力也就越强．电子迁移率不仅影响材料的导电性，还对器件的工作频率有着很大的影响．因为半导体晶体管的截止频率与基区材料的载流子迁移率成正比，所以电子迁移率越高，晶体管的开关转换速度越快．另外，通过测量还发现样品的霍尔系数为正数，表明ＭｏＳ２薄膜的多数载流子为空穴，呈导电类型ｐ型．虽然ＭｏＳ２薄膜在制备时并没有掺杂，可能是因为在生长过程中ｐ－Ｓｉ衬底中掺杂的硼原子在高温下扩散到ＭｏＳ２薄膜中，体现出ｐ型特性．表１ 不同条件下制备的ＭｏＳ２薄膜的电学特性参量样品Ｔ／℃ｑｖ／（ｃｍ３·ｍｉｎ－１）ｔ／ｍｉｎ ｎｓ／ｃｍ－２μ／（ｃｍ２·Ｖ－１·ｓ－１）σ／（Ｓ·ｃｍ－１）ＲＨ／（ｃｍ３·Ｃ－１）Ａ ５５０ １５ ２０ ３．４１２×１０６ １．３８１×１０２ ７．５４９×１０－６ １．８３０×１０７Ｂ ５５０ １５ ３０ ３．３２８×１０５ １．４３３×１０２ ７．６４１×１０－７ １．８７６×１０８Ｃ ５５０ ２０ ３０ ２．８１４×１０５ ６．７３０×１０２ ２．３５５×１０－６ ２．８５８×１０８４ 物 理 实 验第３３卷４ 结 论实验通过热蒸发沉积法制备了ＭｏＳ２薄膜，并研究了其光电特性．发现在温度５５０℃、氩气流量２０ｃｍ３／ｍｉｎ、沉积时间３０ｍｉｎ条件下能够沉积质量较好的纳米ＭｏＳ２薄膜，晶粒尺寸在５０～２００ｎｍ之间．ＭｏＳ２薄膜具有良好的光学性质，在７２０ｎｍ附近有很强的吸收．ＭｏＳ２薄膜具有良好的导电性，其电子迁移率可达到６．７３０×１０２ ｃｍ２·Ｖ－１·ｓ－１．ＭｏＳ２／Ｓｉ异质结表现出完美的整流特性，可用来制备晶体管和集成电路等器件．参考文献：［１］ 杨智甫，姚红爱．二硫化钼新品种的工业性试验研究及开发［Ｊ］．中国钼业，２００４，２８（１）：３９－４１．［２］ 松永正久．固体润滑手册［Ｍ］．范煜，吴伟忠，齐尚奎，等译．北京：机械工业出版社，１９８６：８７－９８．［３］ Ｔａｋｕｒ Ｄ Ｓ，Ｄｅｌｍｏｎ Ｂ．Ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆ ｇｒｏｕｐⅧｍｅｔａｌｐｒｏｍｏｔｅｒ ｉｎ ＭｏＳ２ａｎｄ ＷＳ２ｈｙｄｒｏｔｒｅａｔｉｎｇ ｃａｔａｌｙｓｔｓ［Ｊ］．Ｊ．Ｃａｔａｌ．，１９８５，９１（２）：３０８－３１７．［４］ Ｔｒｉｂｕｔｓｃｈ Ｈ．Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉａｔｒｙ ｏｆ ｌａｙｅｒ－ｔｙｐｅ－ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ［Ｊ］．Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９８１，１２８（６）：１２６１－１２６９．［５］ Ｇｏｌｕｂ Ａ Ｓ，Ｚｕｂａｖｉｃｈｕｓ Ｙ Ｖ，Ｓｌｏｖｏｋｈｏｔｏｖ Ｙ Ｌ，ｅｔａｌ．Ｌａｙｅｒｅｄ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ｆｒｏｍ ｍｏｌｙｂｄｅ－ｎｕｍ ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ ｓｉｎｇｌｅ－ｌａｙｅｒｓ ａｎｄ ａｌｋｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｃａｔ－ｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｉｏｎｉｃｓ，２０００，１２８（１／４）：１５１－１６０．［６］ Ｐｅｔｅｒｓ Ｗ Ｅ．Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｂｉｔｕｍｅｎ ａｎｄ ａｓｐｈａｔ ｍｏｄｉｆｉｅｒｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ［Ｐ］．ＵＳ Ｐａｔ．５３９３８１９，１９９５－０２－２８．［７］ Ｈｕｇｇｉｎｓ Ｇ Ｅ．Ｆｌｙｒｏｐｏｌｙｍｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ ｃｏａｔｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔｓ［Ｐ］．ＵＳ Ｐａｔ．５２６２２４１，１９９３－１１－１６．［８］ Ｍａｒｇｕｌｉｓ Ｌ，Ｓａｌｉｔｒａ Ｇ，Ｔｅｎｎｅ Ｒ，ｅｔ ａ１．Ｎｅｓｔｅｄｆｕｌｌｅｒｅｎｅ－ｌｉｋｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ，１９９３，３６５：１１３－１１４．［９］ Ｈｕ Ｋ Ｈ，Ｗａｎｇ Ｊ，Ｓｃｈｒａｕｂｅ Ｓ，ｅｔ ａ１．Ｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｉｔｉｅｓ ｏｆ ＭｏＳ２ｎａｎｏ－ｂａｌｌｓ ａｓ ｆｉｌｌｅｒ ｉｎ ｐｏｌｙｏｘｙｍ－ｅｔｈｙｌｅｎｅ－ｂａｓｅｄ ｅｏｍｐｏｓｉｔｅ ｌａｙｅｒ ｏｆ ｔｈｒｅｅ－ｌａｙｅｒ ｓｅｌｆ－ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｂｅａｒｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．Ｗｅａｒ，２００９，２６６（１１／１２）：１１９８－１２０７．［１０］ Ｓｉｂｅｒｎａｇｅｌ Ｂ Ｇ．Ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ ｏｆｌａｙｅｒｅｄ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｍｅｔａｌ ｄｉｃｈａｌｃｏｇｅｎｉｄｅｓ：ａｎ ＮＭＲｓｕｒｖｅｙ ｏｆ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｃｏｍ－ｍｕｎ．，１９７５，１７（３）：３６１－３６５．［１１］ Ｃｈｅｎ Ｊ，Ｌｉ Ｓ Ｌ，Ｔａｏ Ｚ Ｌ．Ｎｏｖｅｌ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｓｔｏｒａｇｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＭｏＳ２ｎａｎｏｔｕｂｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｌ－ｌｏｙｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，２００３，３５／３５７６：４１３－４１７．［１２］ Ｏｋａｍｏｔｏ Ｙ，Ｋａｔｏ Ａ，Ｕｓｍａｎ，ｅｔ ａ１．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｕｌ－ｆｉｄａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ Ｃｏ－ＭｏＳ２ａｎｄ Ｃｏ－ＷＳ２ｈｙｄｒｏｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｃａｔａｌｙｓｔｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ，２００９，２６５（２）：２１６－２２８．［１３］ 张文钲．发掘中的二硫化钼新用途［Ｊ］．中国钼业，１９９７，２１（２／３）：１３０－１３２．［１４］ Ｃｈｅｎ Ｊ，Ｌｉ Ｓ Ｌ，Ｔａｏ Ｚ Ｌ．Ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ａｎｄｌｉｔｈｉｕｍ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ ＭｏＳ２ｎａｎｏｔｕｂｅｓ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａ－ｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎａｎｏｓｃｉｅｎｃｅ，２００２，１（３／４）：２９５－３０２．［１５］ Ｇｏｌｕｂ Ａ Ｓ，Ｚｕｂａｖｉｃｈｕｓ Ｙ Ｖ，Ｓｌｏｖｏｋｈｏｔｏｖ Ｙ Ｌ，ｅｔａｌ．Ｌａｙｅｒｅｄ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ｆｒｏｍ ｍｏｌｙｂｄｅ－ｎｕｍ ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ ｓｉｎｇｌｅ－ｌａｙｅｒｓ ａｎｄ ａｌｋｙｌａｍｍｏｎｉｕｍｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｉｏｎｉｃｓ，２０００，１２８（１／４）：１５１－１６０．［１６］ Ｒａｄｉｓａｖｌｊｅｖｉｃ Ｂ，Ｒａｄｅｎｏｖｉｃ Ａ，Ｂｒｉｖｉｏ Ｊ．Ｓｉｎｇｌｅ－ｌａｙｅｒ ＭｏＳ２ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ Ｎａｎｏｔｅｃｈ．，２０１１，６：１４７－１５０．［１７］ Ｒａｄｉｓａｖｌｊｅｖｉｃ Ｂ，Ｗｈｉｔｗｉｃｋ Ｍ Ｂ，Ｋｉｓ Ａ．Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｓ ａｎｄ ｌｏｇｉｃ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｎｇｌｅ－ｌａｙｅｒＭｏＳ２［Ｊ］．ＡＣＳ Ｎａｎｏ，２０１１，５（１２）：９９３４－９９３７．［１８］ 胡坤宏，沃恒洲，韩效洲，等．纳米二硫化钼制备现状与发展趋势［Ｊ］．现代化工，２００３，２３（８）：１４－１７［１９］ 张文钲．纳米级二硫化钼的研发现状［Ｊ］．中国钼业，２０００，２４（５）：２３－２６．［２０］ 周丽春，吴伟端，赵煌．纳米二硫化钼的制备与表征［Ｊ］．电子显微学报，２００４，２３（６）：６１８－６２１．（下转第９页）５第９期 何 杰，等：热沉积法制备纳米二硫化钼薄膜及其光电特性研究Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｔｉｎｙ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｌａｓｅｒ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄＴＡＮＧ Ｌｉ－ｈｏｎｇａ，ＬＡＩ Ｙｏｎｇ－ｋｕａｎａ，ＬＵ Ｊｉｅ－ｆａｂ，ＺＨＯＵ Ｑｉｎｇ－ｈｏｎｇａ，ＣＨＥＮ Ｊｕｎ－ｘｕｅａ，ＭＡＯ Ｘｉａｎｇ－ｑｉｎｇａ（ａ．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ；ｂ．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍｉａｎｙａｎｇ ６２１０１０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．Ｔｈｅ ｒｅｆｌｅｃｔｅｄｌａｓｅｒ ｓｐｏｔｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｂｙ ｓｉｌｉｃｏｎ ｐｈｏｔｏｃｅｌｌ ａｎｄ ｔｒａｃｋｅｄ ｂｙ ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｆｉｎｅ ｍｏｔｏｒ．Ｔｈｅ ｓｉｇｎａｌｗａｓ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｂｙ ｓｏｕｎｄ ｃａｒｄ．Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ ｂａｎｄｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ Ｍａｔｌａｂ ａｕｄｉｏｗｅｉｇｈｔｉｎｇ ｆｉｌｔｅｒ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｆｏｒ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄｃｏｕｌｄ ｍｏｎｉｔｏｒ ｃｌｅａｒｌｙ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌａｓｅｒ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；Ｍａｔｌａｂ；ａｕｄｉｏ ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ ｆｉｌｔｅｒ；ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｉｎｅ ｍｏｔｏｒ；Ｂｕｔｔｅｒ－ｗｏｒｔｈ ｂａｎｄｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ［责任编辑：任德香］（上接第５页）Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｎａｎｏ ＭｏＳ２ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎＨＥ Ｊｉｅ，ＣＨＥＮ Ｋａｎｇ－ｙｅ，ＬＩＮ Ｌａ，ＺＨＡＮＧ Ｇｕｏ－ｒｕｉ，ＧＵ Ｗｅｉ－ｘｉａ，ＭＡ Ｘｉ－ｙｉｎｇ（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｓｕｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｕｚｈｏｕ ２１５０１１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＭｏＳ２ｔｈｉｎ ｆｉｌｍｓ ｗｅｒｅ ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ ｏｎ Ｓｉ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ ｂｙ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＭｏＳ２ｐｏｗｄｅｒｗｉｔｈ ａｒｇｏｎ ａｓ ｔｈｅ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｇａｓ ａｔ ４００～６００℃．Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄｂｙ Ｘ－ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ．Ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｉｌｍ ｃｏｎｓｉｓｔｅｄ ｏｆ ＭｏＳ２ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ａｂｏｕｔ ６０ｎｍ．Ｔｈｅ ｆｉｌｍ ｇａｖｅ ｓｔｒｏｎｇ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｎｅａｒ ７２０ｎｍ．Ｗｅ ａｌｓｏ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔａｃｔ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ＭｏＳ２／Ｓｉ ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ ｂｙｍｅａｎｓ ｏｆ Ｈａｌｌ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ Ｖ－Ｉ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ＭｏＳ２ｆｉｌｍ ｗａｓ ｕｐ ｔｏ ６．７３０×１０２ ｃｍ２／（Ｖ·ｓ）ａｎｄ ｔｈｅ ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｒｅｃｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔｔｈｅ ＭｏＳ２ｔｈｉｎ ｆｉｌｍｓ ｈａｄ ｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｆａｂｒｉｃａｔｅ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒａｎｄ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＭｏＳ２；ｎａｎｏｍｅｔｅｒ ｆｉｌｍｓ；ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ［责任编辑：任德香］９第９期 唐丽红，等：利用激光反射法探测微小振动。
二硫化钼—石墨烯异质结的制备与研究
二硫化钼—石墨烯异质结的制备与研究一、本文概述本文主要关注二硫化钼—石墨烯异质结的制备与研究。
我们将详细介绍这种异质结的结构特性，制备方法，以及其在不同领域中的应用前景。
我们将首先概述二硫化钼和石墨烯的基本性质，包括它们的电子结构、物理和化学性质，以及它们在纳米材料和电子器件中的应用。
然后，我们将详细讨论如何将这两种材料结合形成异质结，并探索其独特的物理和化学性质。
我们还将探讨二硫化钼—石墨烯异质结在电子器件、能源转换和存储、传感器以及催化剂等领域中的潜在应用。
我们将总结目前的研究进展，并展望未来的研究方向。
通过本文的阐述，我们希望能够为二硫化钼—石墨烯异质结的研究和应用提供有益的参考和指导。
二、二硫化钼—石墨烯异质结的制备方法二硫化钼—石墨烯异质结的制备是材料科学领域的一个研究热点，其独特的结构和性质使得这种异质结在电子器件、能源存储和催化等领域具有广阔的应用前景。
本文介绍了几种常见的制备方法，包括化学气相沉积法、溶液法和物理气相沉积法等。
化学气相沉积法（CVD）是一种常用的制备二硫化钼—石墨烯异质结的方法。
该方法通过在高温条件下，利用气体中的前驱体分子在催化剂表面发生化学反应，从而生长出所需的异质结材料。
通过精确控制反应条件和催化剂的选择，可以实现大面积、高质量的二硫化钼—石墨烯异质结的制备。
溶液法是一种相对简单的制备异质结的方法，主要利用溶液中的前驱体分子通过化学反应或自组装过程生成异质结。
该方法可以在较低的温度下进行，且易于实现规模化生产。
然而，溶液法可能面临制备过程中杂质引入和结晶度控制等问题。
物理气相沉积法（PVD）则是一种通过物理过程如蒸发、溅射等将二硫化钼和石墨烯材料沉积到基底上制备异质结的方法。
这种方法可以精确控制材料的组成和结构，但设备成本较高，且制备过程相对复杂。
在制备二硫化钼—石墨烯异质结时，还需要考虑异质结界面工程的问题。
通过调控界面结构和性质，可以进一步优化异质结的性能。
二硫化钼的剥离制备方法及其在生物医学领域中的应用进展
二硫化钼的剥离制备方法及其在生物医学领域中的应用进展丁紫藤【摘要】二硫化钼是过渡金属硫化物的典型代表,其单层结构具有比表面积大和边缘能级较高等特性,在物理、化学、生物医学等方面应用广泛.总结了二硫化钼的几种剥离制备方法及其在生物医学领域的应用进展.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2017(034)006【总页数】3页(P7-9)【关键词】二硫化钼;剥离方法;生物医学【作者】丁紫藤【作者单位】郑州大学临床医学系,河南郑州 450001【正文语种】中文【中图分类】TQ136.122004年，Novoselov等[1]通过实验证明石墨可以单层独立存在，其以强度高、柔韧性好、电子迁移率高、导电导热性能远远优于硅等特性引发了研究人员对二维纳米材料的广泛关注和研究，而二硫化钼正是当前的研究热点之一。
块状二硫化钼属于六方晶系，有多种堆垛方式，层与层之间通过较弱的范德华力连接。
二硫化钼最常见的晶体结构是1T，2H,3R三种晶体结构，其中最稳定的是2H晶体结构。
随着二硫化钼层数的减少，在热力学上不稳定，形成了一种新的物理状态，即纳米材料。
单层二硫化钼不存在堆垛，由三层原子层组成，上下两层为硫原子，金属钼原子位于两层硫原子中间，形成“三明治夹心”结构[2]。
每个钼原子通过共价键与六个硫原子相连形成三棱柱配位结构，每个硫原子连接三个钼原子形成三棱锥结构，同时，处在单层二硫化钼边缘的钼原子仅能连接四个硫原子，每个硫原子只能连接两个钼原子，所以层状二硫化钼边缘由于原子的缺失处于高能状态,具有很高的化学活性。
因此纳米层二硫化钼许多性状发生了改变，如表面积大幅增大，吸附能力增强，反应活性增高，能带差与光的能量更加匹配等[3]。
2.1 微机械剥离法微机械剥离技术通过施加外力进行材料剥离，多使用特殊的胶带进行直接剥离。
自1965年来，通过微机械法剥离到的二硫化钼层数越来越少。
2011年，Zhang等[4]基于透明胶带剥离法，在Si/SiO2基体上沉积了单层二硫化钼。
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Advances in Material Chemistry 材料化学前沿, 2017, 5(1), 1-10 Published Online January 2017 in Hans. /journal/amc /10.12677/amc.2017.51001文章引用: 王洁, 陈秋月, 张永平. 化学气相沉积法制备MoS 2的研究进展[J]. 材料化学前沿, 2017, 5(1): 1-10.Research Progress on MoS 2 Prepared by Chemical Vapor DepositionJie Wang, Qiuyue Chen, Yongping ZhangFaculty of Materials and Energy, Southwest University, ChongqingReceived: Jan. 2nd , 2017; accepted: Jan. 19th , 2017; published: Jan. 22nd, 2017AbstractNanostructured MoS 2, a two dimensional transition-metal dichalcogenides, has found extensive application in phtotoelectricity, visible light catalysts, lubricity and friction performance because of its unusual physical and chemical properties. Chemical vapor deposition is one of the most practical methods to prepare the large area and high quality MoS 2 among all the physical or chem-ical methods. This paper reviews the effect of the reaction time, carrier gas flow rate, stoichiome-tric ratio of precursors and substrate position on the morphology and structure of MoS 2. Two- dimensional layered MoS 2 may find optimal utilizations since its property varies significantly with different structures. KeywordsTransition-Metal Dichalcogenides, Mos 2, Chemical Vapor Deposition, Nanostructured Materials化学气相沉积法制备MoS 2的研究进展王 洁，陈秋月，张永平西南大学材料与能源学部，重庆收稿日期：2017年1月2日；录用日期：2017年1月19日；发布日期：2017年1月22日摘 要二维纳米结构的过渡族金属硫化物MoS 2有着不同寻常的物理化学性质，在光电性能、可见光催化、润滑性和摩擦性方面有着广泛的应用价值。
制备纳米结构MoS 2有物理的和化学的方法，其中化学气相沉积是一种简便实用的生长大面积高质量MoS 2的方法。
本文详细讨论了化学气相沉积过程中反应时间、载气体王洁等流速、先驱体化学计量比和基体放置位置等因素对MoS2结构的影响。
不同结构的MoS2对其性质有决定性的影响，使得这种层状二维材料获得广泛的应用。
关键词过渡族金属硫化物，MoS2，化学气相沉积，纳米材料Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/1. 背景自从发现石墨烯后，人们认识到二维纳米材料具有不寻常的物理和化学性能，这引起了科学家极大的关注。
过渡族金属氧化物和硫化物是一类具有层状结构的二维材料，起初人们在1000℃硫化氢气氛中硫化WO3粉末得到WS2，后来，又发现无机富勒烯结构的化合物MoS2[1] [2] [3] [4] [5]。
接着，人们发现了纳米棒[6]、纳米线[7]、纳米片[8]、树枝状和三角形[9]等不同形貌的二硫化钼。
如图1所示，禁带宽度约为1.2 eV的体材料MoS2和其多层结构材料的能带结构表现为间接带隙，且层数的不断减少，其禁带宽度逐渐增加，当它为单层结构时，禁带宽度增大到1.9 eV，能带结构由间接带隙变为直接带隙[10]-[19]。
MoS2层内是很强的Mo-S化学键，层与层之间有着较弱的范德华力，使得离子、原子或分子易于插入但不破坏其层内结构，故在化学稳定性、润滑和摩擦磨损方面有着广泛的应用。
而且相对于零带隙的石墨烯，拥有更大的带隙的MoS2在场致发射晶体管和光电器件中应用非常重要，其中单层的类石墨烯MoS2光电性能最佳。
二硫化钼(MoS2)是辉钼矿的主要成分，具有金属光泽的蓝灰色至黑色固体粉末，形貌类似于石墨。
除强氧化性酸以外，MoS2可抵抗大多数酸碱腐蚀，也不太溶于有机溶剂，在空气中320℃被氧化，但稳定存在于1100℃以下的真空或惰性气氛中，表现出良好的化学稳定性。
MoS2具有层状的六方晶体结构[21][22]，层间的范德华力相较弱，容易滑动，有良好的润滑性。
因为其良好的化学稳定性及润滑摩擦性，故适合作为固体润滑剂应用在机械、航空航天等不同的苛刻环境中。
二硫化钼具有三方和六方晶系，其中六方晶系是典型的三明治结构[23] [24]。
图2为典型的过渡金属硫化物MX2的分子结构和三种晶型的示意图，其中图2(a)可以看出，每个MX2分子层分为三个原子层，上下两层X原子层夹着金属M原子层。
M可表示为Mo元素，S则由X表示，即每个Mo原子都被6个S原子包围着。
在MoS2结构中，每个Mo原子在S-Mo-S层内为六配位，形成三种晶体结构即IT (正方)、2H (六方)以及3R (菱形)晶型，如图2(b)所示。
IT-MoS2结构中Mo原子为八面体配位，正方对称，1个S-Mo-S单分子层构成一个晶胞，该种晶型结构往往具有金属或准金属性。
2H-MoS2和3R-MoS2中Mo原子都为三角棱柱配位，其中2H-MoS2六角对称，由2个S-Mo-S单位构成一个晶胞，而3R-MoS2菱形对称，结构特点是3个S-Mo-S单位构成一个晶胞。
IT和3R型MoS2为亚稳相，2H-MoS2为稳定相[25]。
我们研究组的王轩曾经介绍过MoS2纳米片的制备和表征方法，总结了单层或纳米片在光电器件方面的应用[26]。
本文主要评述化学气相沉积法制备MoS2纳米片工艺及其在光催化和摩擦磨损领域的应用。
2. MoS2的制备方法2.1. MoS2的物理制备方法物理法是粉碎、切割MoS2使其细化或获得涂层的方法，其特点是物质结构不改变。
在物理方法中常王洁等Figure 1. Calculated band structures of (a) bulk MoS2, (b)quadrilayer MoS2, (c) bilayer MoS2, and (d) monolayerMoS2 [12]图1. (a) MoS2体材料、(b) 四层MoS2、(c) 双层MoS2和(d)单层MoS2的能带结构图[12]Figure 2. (a) A typical molecular structure of MX2, with thechalcogen atoms (X) in yellow and the metal atoms (M) in gray;(b) Schematics of the structural polytypes: 1 T, 2 H, 3 R [20]图2. (a) 典型的MX2分子结构，其中黄色为硫族原子(X)，灰色为金属原子(M)；(b) 多种类型的结构图：1T、2H、3R [20]见的方法有：机械剥离[27] [28] [29]、溅射法[30]、真空蒸发法、离子束、外延法。
用气流喷射磨获得了MoS2超细粉末；纯度为99.9%以上的二硫化钼粉体超音气流粉碎，可得到纳米片状MoS2；在材料表面获得纳米MoS2薄膜或涂层，可利用物理溅射法，如利用直流磁溅射[29]或等离子喷涂技术；也可利用高能物理破碎，如激光法[31]和高压电弧法[32]。
王洁 等液相超声法制备单层或多层MoS 2溶液通常是借助超声波超声特定的有机溶剂或水中的MoS 2粉末。
有机溶剂可以是某种，也可以是多种混合液，如Coleman 等[23]利用不同的溶剂液相剥离MoS 2；而Zhang 等[33]获得的MoS 2纳米片是用氯仿和乙腈的混合溶剂液相剥离得到的。
物理法制备纳米MoS 2虽然不破坏原有的MoS 2的晶格结构，但是需要较高纯度的原料在惰性气体保护下才能进行制备，其设备比较精密且昂贵，成本较高。
2.2. MoS 2的化学制备方法2.2.1. 水热法水热法是指水或者有机溶剂为反应介质的封闭的高温高压容器中，溶解难溶或者不溶的物质并重结晶的方法。
1) 均相成核；2) 核的生长；3) 从反应体系中分离的一定尺寸颗粒为水热法制备纳米材料的液相体系的三个主要阶段。
Hwang 等[34]通过水热法用前驱体六羰基钼(Mo(CO)6)和硫粉制备MoS 2纳米片。
Wang 等[35]通过以钼酸胺((NH 4)6Mo 7O 24)为原料水热合成的 MoO 3和硫脲(H 2NCSNH 2)为先驱体，得到了3D MoS 2纳米花。
水热法通过控制反应温度、反应压强及体系酸碱度制备的MoS 2虽然重复性好，易于合成各种形貌，但是生产周期长，结晶性很差。
2.2.2. 溶液法溶液法一般是在开放(常温常压下)的容器设备中，一次或多次的化学反应制备得到所需产物的方法。
因为受大气压强限制，溶液温度低于沸腾温度。
Bezverkhy 等[36] [37]在常温常压环境中，直接用联氨还原硫代钼酸铵制备了MoS 2。
Afanasiev 等[38][39]在分散剂丙酮和水条件下，过滤干燥用原料(NH 4)2Mo 2S 12电解方法生成棕色的MoS 3沉淀，再在高温的氢气氛中进行脱硫，分解得到MoS 2。