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化学气相沉积优化策略制备高质量二硫化钼
2020-08-05 17:25:31来源:元素商城

二维材料具有很多奇特的性质,在场效应管、光电器件、热电器件等领域应用广泛,其合成是纳米材料研究的重要方向。化学气相沉积(CVD)技术是合成无机新材料的一种有前途的方法,近日,清华大学科研人员使用这一方法,以硫醇作为液体前驱体,制备了高质量和均匀的二硫化钼(MoS2)。

二硫化钼是由天然钼精矿粉经化学提纯后改变分子结构而制成的固体粉剂,具有分散性好,不粘结的优点,可添加在各种油脂里,形成绝不粘结的胶体状态,能增加油脂的润滑性和极压性。二硫化钼被誉为“高级固体润滑油王”,是重要的固体润滑剂,特别适用于高温高压、高转速高负荷的机械工作状态,能够延长设备寿命,提高工作效率和工作精度。

二氧化钼.png 

研究人员通过在SiO2/Si基底上旋涂Na2MoO4,并随后在加热作用中通入C12H25SH,制备了二硫化钼(MoS2)材料。原子分辨结构表征结果显示,在所有已报告的CVD样品中,通过这种方法合成的MoS2中的硫空位的浓度最低。为了了解存在这种结果的原因,研究人员使用密度泛函理论对其进行研究,结果显示,在合成过程中硫醇分子能够通过和二硫化钼的缺陷发生相互作用,从而在二硫化钼生长的过程中消除了这些缺陷位点。另外,研究人员通过低温光谱方法测试发现制备所得MoS2还具有超高光学质量。

这项工作制备了高光学质量、低硫空位的高质量二硫化钼,并为使用化学气相沉积法合成二维材料提供了优化思路,将有利于推动二维材料在光电器件等领域的应用。

参考文献:

Simin Feng, Junyang Tan, Shilong Zhao, Shuqing Zhang, Usman Khan, Lei Tang,etal. Synthesis of Ultrahigh‐Quality Monolayer Molybdenum Disulfide through In Situ Defect Healing with Thiol Molecules, Small 2020,DOI:10.1002/smll.202003357

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