ACS Nano:生长蚀刻金属有机化学气相沉积方法制备WS2原子层
芣苢 西瓜 2020-12-25

金属有机化学气相沉积(MOCVD)是半导体工业中用于制备薄膜的主要方法之一,并且被认为是实现大规模和高质量2D过渡金属二硫属化物(TMDCs)制备的最有希望的途径之一。但是,如果不采取特殊措施,MOCVD存在一些严重的缺陷,例如较小的domain尺寸和碳污染,从而导致较差的光学和晶体质量,这可能会妨碍其在大规模制造原子薄半导体中的应用。近日,特拉维夫大学Ariel Ismach等报道了一种生长蚀刻MOCVD(GE-MOCVD)方法生长WS2原子层,该方法在生长过程中引入少量水蒸气,而前驱体以脉冲形式输送。

本文要点:

1研究表明,WS2原子层的生长演化根据水蒸气量,循环次数和类型以及气体成分而变化。

2相对于传统工艺而言,该方法可显著增加domain尺寸。作者还通过拉曼光谱,光致发光(PL)光谱和HRTEM研究证明了WS2(和WSe2domain的晶体质量相比于传统工艺有所提高。

3时间分辨PL研究表明,该方法获得的WS2原子层激子寿命非常长,与机械剥落薄片中观察到的激子寿命相当。因此,该工作报道的GE-MOCVD方法制备的WS2原子层有望应用于广泛的应用中。

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Assael Cohen, et al. Growth-Etch Metal–Organic Chemical Vapor Deposition Approach of WS2 Atomic Layers. ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c05394

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c05394

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