[发明专利]一种利用激光快速制备过渡金属硫族化合物的方法

权利要求书

1.一种利用激光快速制备过渡金属硫族化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）提供一基板，将固态M源均匀覆盖于所述基板表面，形成固态M源层，其中 M为过渡金属元素；

（2）在气态X源的环境下，用激光束辐照所述基板表面，使得基板表面的M源层瞬间加热，并与其附近的气态X源发生反应，在基板表面形成MX₂薄膜，其中X为硫族元素。

2.根据权利要求1所述的利用激光快速制备过渡金属硫族化合物的方法，其特征在于：在步骤（1）中，所述固态M源为固态形式的过渡金属元素单质或其化合物，为固态Mo、W、MoO₃、WO₃、W₁₈O₄₉、WCl₆、WOCl₄以及W(CO)₆中的一种。

3.根据权利要求1所述的利用激光快速制备过渡金属硫族化合物的方法，其特征在于：在步骤（1）中，所述固态M源层的厚度为0.1 nm~ 1mm。

4.根据权利要求1所述的利用激光快速制备过渡金属硫族化合物的方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述气态X源为气态形式的硫族元素单质或其化合物，为硫蒸气、硒蒸气、H₂S以及气态H₂Se中的一种。

5.根据权利要求1所述的利用激光快速制备过渡金属硫族化合物的方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述气态X源的分压为1 Torr~ 1000 Torr。

6.根据权利要求1所述的利用激光快速制备过渡金属硫族化合物的方法，其特征在于：在步骤（2）中，激光束处理时，基板所处环境温度为0℃~80℃，激光辐照处的局域温度为100℃~ 2000℃。

7.根据权利要求1所述的利用激光快速制备过渡金属硫族化合物的方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述激光束为连续激光或者脉冲激光，其波长位于近红外、可见光或紫外波段，光强分布为高斯分布或矩形分布，所述激光束的扫描速度为0.1 mm/s~1000 mm/s，功率密度为10³ W/cm²~10⁶ W/cm²。

8.根据权利要求1所述的利用激光快速制备过渡金属硫族化合物的方法，其特征在于：在步骤（1）中，利用真空镀膜法将固态M源镀于所述基板表面，或将固态M源配成溶液旋涂/刮涂、喷墨打印于基板上并烘干，抑或直接将固态M源涂覆于绝缘基板表面。

9.根据权利要求1所述的利用激光快速制备过渡金属硫族化合物的方法，其特征在于：在步骤（1）中，在将所述固态M源覆盖于所述基板表面之前，先清洗、烘干所述基板表面。

10.根据权利要求1所述的利用激光快速制备过渡金属硫族化合物的方法，其特征在于：所述基板采用蓝宝石基板、硅片、玻璃或塑料。