[发明专利]一种铒掺杂二硫化钼薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种铒掺杂二硫化钼薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、使用三温区化学气相沉积系统，将硫粉置于一温区；将三氧化钼粉及氯化铒粉置于二温区；将衬底放在带盖的坩埚底部，然后将坩埚放置在三温区；

步骤2、将石英管内抽真空，向石英管内中通载气进行清洗；

步骤3、第一加热阶段：继续通所述载气，将二温区加热到150～350℃，保持60～180min；将三温区加热到150～350℃，保持60～180min；

步骤4、第二加热阶段：充气使石英管内压强为大气压后，调节载气流量，设置二温区和三温区温度差为0～200℃，加热二区温度到580～800℃，保持10～60min，得气态的MoO_3-x，其中0<x≤1；加热三温区到580～700℃，保持10～60min；

步骤5、第三加热阶段：加热一温区到130～220℃，保持10～60min，得到硫蒸气；

步骤6、第四加热阶段：将二温区加热到800℃～950℃，保持10～60min；将三温区加热到750℃～900℃，保持10～60min；通过所述载气将所述硫蒸气、氯化铒蒸汽及所述气态的MoO_3-x携带至坩埚反应腔内，在衬底表面形成铒掺杂二硫化钼薄膜；

步骤1中硫粉与三氧化钼粉的质量比为：20：1～250:1；三氧化钼粉与氯化铒的质量比为：1：1～6：1；

步骤5中调整所述载气流速至10～80ccm；

步骤3中第一加热阶段二温区及三温区的升温速率均为10～35℃/min；

步骤4中第二加热阶段二温区及三温区的升温速率均为15～50℃/min。

2.根据权利要求1所述的一种铒掺杂二硫化钼薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1中所述衬底为氧化硅、碳化硅、硅或蓝宝石。

3.根据权利要求1所述的一种铒掺杂二硫化钼薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2中所述载气为高纯氮气、氩气、稀释氢气或高纯惰性气体，通入载气的流速为100～500ccm。

4.根据权利要求1所述的一种铒掺杂二硫化钼薄膜的制备方法，其特征在于，步骤5中第三加热阶段一温区的升温速率为20～40℃/min。

5.根据权利要求1所述的一种铒掺杂二硫化钼薄膜的制备方法，其特征在于，步骤6中第四加热阶段二温区及三温区的升温速率均为5～50℃/min。