[发明专利]一种生长可控的稀土钕掺杂二硒化钼薄膜材料制备方法

权利要求书

1.一种钕掺杂二维层状二硒化钼薄膜材料Mo_1-xNd_xSe₂的制备方法，其特征在于包括步骤：

(1)称量200目的高纯金属粉末Mo, Nd和Se，按0.005、0.995和2的摩尔比，置入石英管，抽真空密封；

(2)将密封的石英管在400~900 ^oC下烧结5小时以上，制得钕掺杂二硒化钼；

(3)加入粘合剂，将制备的掺杂二硒化钼压制成直径为一英寸左右的靶材，并排胶烧结致密；

(4) 依次用丙酮、乙醇、去离子水清洗衬底并干燥，将衬底置于脉冲激光沉积腔体里，安装上掺杂靶材或掩膜板，抽真空，并加热衬底至400~900 ^oC；

(5)控制腔体气压小于5×10^-3 Pa，衬底与靶材之间距离约为3~6厘米；

(6)保持靶材匀速转动，脉冲激光输出能量100~400 mJ，频率1~30 Hz，脉冲激光沉积时间1~300s；

(7)停止脉冲激光，将衬底温度降至室温，得到钕掺杂二硒化钼的薄膜；

步骤(1)中稀土钕用铒、铥或钬代替，二硒化钼基质用二硫化钼或二硫化钨代替；

薄膜制备过程中，调节脉冲激光频率和时间，以及衬底与靶材之间距离，可以控制生长速度，制得不同厚度的掺杂二维薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种钕掺杂二维二硒化钼薄膜材料Mo_1-xNd_xSe₂的制备方法，其特征在于步骤(1)中原材料纯度应高于99.8 %。

3.根据权利要求1所述的一种钕掺杂二维二硒化钼薄膜材料Mo_1-xNd_xSe₂的制备方法，其特征在于步骤(4)中衬底为蓝宝石，石英、碳化硅或硅。

4.根据权利要求1所述的一种钕掺杂二维二硒化钼薄膜材料Mo_1-xNd_xSe₂的制备方法，其特征在于所制备的薄膜在808纳米激光激发下，能发射下转移900、1064、1350纳米波段的光子。