利用液相前驱体的化学气相沉积（CVD）已成为制备均匀大面积过渡金属二硫属化物（TMD）薄膜的一种可行技术。然而，液相前驱体辅助生长过程通常存在晶粒较小和未反应的过渡金属前驱体残留物，导致制备的TMD质量较低。此外，合成具有单层厚度的大面积TMD薄膜相当具有挑战性。
近日，韩国成均馆大学Joohoon Kang，韩国国立蔚山科学技术院Hyesung Park报道了通过促进剂辅助液相CVD工艺，提出了一种简便、通用的CVD方法，使高质量单层TMD薄膜的生长成为可能。
文章要点
1）将过渡金属氧化铵和碱金属卤化物在液相中均匀混合并均匀沉积在衬底上，在温和的退火条件下生成反应活性较高的挥发性过渡金属卤化物。碱金属有效地降低了TMDs生长的硫化能垒。基于这些协同效应，研究人员在3 cm×3 cm的蓝宝石衬底上成功地制备了单层厚度和均匀性良好的高质量二硒化钼（MoSe2）薄膜。
2）研究人员利用所合成的MoSe2薄膜制作了背栅场效应晶体管（FET）以研究其电输运性能，结果显示，FET具有高达2.5 cm2 V−1 s−1的电子迁移率，电流开关比为105，是目前报道的基于液相前驱体的CVD生长的TMDs的最高值之一。此外，研究人员展示了所提出的液相CVD技术在其他TMD家族中的通用性，包括二硫化钼（MoS2）、二硫化钨（WS2）和二硒化钨（WSe2）等。
这种CVD方法为均匀大规模合成高质量的单层TMDs薄膜及其在各种下一代电子学和光电子学中的实际应用提供了更好的见解。
参考文献
Minseong Kim, et al, High-Crystalline Monolayer Transition Metal Dichalcogenides Films for Wafer-Scale Electronics, ACS Nano
DOI: 10.1021/acsnano.0c09430
https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c09430
