[发明专利]一种制备单层MoS2的方法

权利要求书

1.一种制备单层MoS₂的方法，该方法主要包括以下步骤：

步骤(1)、对SiO₂/Si衬底进行清洗：利用具有强氧化性化合物溶液清除衬底表面可能存在的有机物分子；其中SiO₂/Si衬底中SiO₂为280～300nm；

步骤(2)、利用含碳催化剂对步骤（1）中清洗后SiO₂/Si衬底氧化层表面进行预处理；

步骤（2）所述的含碳催化剂为氧化石墨烯量子点、石墨烯量子点或碳纳米管；

步骤(3)、利用化学气相沉积的方法来制备单层MoS₂样品，具体是利用双温区加热炉对硫源和钼源进行加热，两个源直接的距离为25cm，用来保证S与MoO₃反应；将SiO₂/Si衬底氧化层面朝下反扣在装MoO₃石英器皿上，进行生长；在生长过程中，温区2的控制条件为以20℃/min的速度升温到680℃，并且保温20min，然后在20min内快速降至室温，得到样品。

2.如权利要求1所述的一种制备单层MoS₂的方法，其特征在于步骤（1）具体操作是：

1.1将SiO₂/Si片切割成1～2cm²正方形小块，作为衬底；其中SiO₂/Si片中SiO₂为280～300nm；

1.2常温下用去离子水将上述衬底超声波清洗10分钟；

1.3常温下用无水乙醇将上述衬底超声波清洗10分钟；

1.4常温下用去离子水将上述衬底超声波清洗10分钟；

1.5常温下用具有强氧化性化合物溶液将上述衬底超声波清洗10分钟；

1.6常温下用去离子水将上述衬底超声波清洗10分钟，最后用氩气枪吹干备用。

3.如权利要求1所述的一种制备单层MoS₂的方法，其中步骤（1）所述的强氧化性化合物为过氧化氢。

4.如权利要求3所述的一种制备单层MoS₂的方法，其中步骤（1）所述的强氧化性化合物为质量分数为20～30%过氧化氢溶液。

5.如权利要求1所述的一种制备单层MoS₂的方法，其特征在于步骤（2）采用的预处理方法是利用匀胶机将含碳催化剂溶液旋涂在SiO₂/Si衬底氧化层表面，匀胶机转速设置为低速1000～2000转/分钟，高速7000～8000转/分钟，旋涂时间为30～40秒。

6.如权利要求1所述的一种制备单层MoS₂的方法，其特征在于步骤（2）所述的含碳催化剂为氧化石墨烯量子点，采用的预处理方法是将SiO₂/Si衬底浸润在氧化石墨烯量子点溶液中，采用提拉法取出衬底，并用氩气枪吹干。

7.如权利要求1所述的一种制备单层MoS₂的方法，其特征在于所述的硫源采用100mg升华硫，钼源采用2mg MoO₃。

8.如权利要求1所述的一种制备单层MoS₂的方法，其特征在于步骤（2）含碳催化剂层厚度为1~2nm。