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WSe₂）domain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。

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