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【中国科学报】高质量单层二硫化钨实现低成本大面积制备

2015-10-27 中国科学报 丁佳
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  《自然—通讯》杂志近日在线发表了澳门赌场金属研究所任文才研究组的一项成果,研究实现了高质量均一严格单层二硫化钨(WS2)单晶和薄膜的低成本、大面积制备,为其在柔性电子/光电子器件以及谷电子和自旋电子器件领域的应用奠定了材料基础。

  科研人员发现,金是唯一在高温下不与硫反应生成硫化物的金属,并且具有催化活性,可有效降低三氧化钨硫化过程的势垒,且高温下金中钨原子的溶解度极低。

  在此基础上,他们提出采用金作为生长基体的表面催化常压化学气相沉积法,实现了高质量、均一单层的毫米级尺寸WS2单晶以及大面积薄膜的制备。研究发现,金的催化活性以及金中极低的钨溶解度,保证了均一单层的高质量WS2晶体的生长。同时,可采用电化学鼓泡方法在不损坏金基体的情况下实现WS2的高质量转移。该方法制得的单层WS2具有很高的结晶质量,表现出与机械剥离法制备的材料相比拟的光学和电学性质。

  此外,研究提出了卷对卷与电化学鼓泡相结合的无损转移方法,实现了大面积单层WS2薄膜到柔性透明基体上的低成本连续转移。并实现了大面积柔性透明的单层WS2薄膜晶体管阵列的制备,弯折上百次后电学性能仍不发生衰减。

  (原载于《中国科学报》 2015-10-27 第4版 综合)

打印 责任编辑:侯茜

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