[发明专利]一种大面积硫化钯薄膜、制备工艺及应用

权利要求书

1.一种大面积硫化钯薄膜的制备工艺，其特征在于，应用双温区管式炉实现，所述双温区管式炉内设置有上游恒温区与下游恒温区，所述上游恒温区与所述下游恒温区均设置有加热装置，将装有硫粉的磁舟放置在上游恒温区，将装有金属Pd膜的基底的磁舟放在下游恒温区，所述制备工艺包括如下步骤：

利用电子束蒸镀仪制备得到金属Pd膜，然后将装有金属Pd膜的基底的磁舟放在双温区管式炉的下游恒温区，将装有硫粉的磁舟放置在上游恒温区；

向双温区管式炉通入含氢载气，控制上游恒温区的温度高于200℃使得硫粉挥发为硫蒸汽，控制下游恒温区的温度范围为350℃～750℃以对金属Pd膜进行硫化，最终得到钯硫产物。

2.根据权利要求1所述的一种大面积硫化钯薄膜的制备工艺，其特征在于，所述含氢载气包括Ar与H₂，Ar的流量为20sccm，H₂的流量为1sccm。

3.根据权利要求2所述的一种大面积硫化钯薄膜的制备工艺，其特征在于，在对金属Pd膜进行硫化的步骤中，对应的硫化时间为40min。

4.根据权利要求3所述的一种大面积硫化钯薄膜的制备工艺，其特征在于，在利用电子束蒸镀仪制备得到金属Pd膜的步骤中，放入电子束蒸镀仪中的金属Pd为块状，粒径为2.5mm，所制备得到的金属Pd膜的厚度控制在10nm内。

5.根据权利要求4所述的一种大面积硫化钯薄膜的制备工艺，其特征在于，在所述双温区管式炉中，所加入的硫粉与金属Pd膜的质量比大于10000。

6.根据权利要求5所述的一种大面积硫化钯薄膜的制备工艺，其特征在于，制备1～10nm的硫化钯薄膜所需的硫化时间为20～60min。

7.根据权利要求6所述的一种大面积硫化钯薄膜的制备工艺，其特征在于，在对金属Pd膜进行硫化的步骤中，当金属Pd膜的硫化温度为350℃时，对应的产物为PdS₃；当金属Pd膜的硫化温度为450℃时，对应的产物为PdS₂；当金属Pd膜的硫化温度为550℃时，对应的产物为PdS₂。

8.根据权利要求6所述的一种大面积硫化钯薄膜的制备工艺，其特征在于，在对金属Pd膜进行硫化的步骤中，当金属Pd膜的硫化温度为650℃时，对应的产物为PdS；当金属Pd膜的硫化温度为750℃时，对应的产物为PdS。

9.一种大面积硫化钯薄膜，其特征在于，所述大面积硫化钯薄膜应用如上述权利要求1至8任意一项所述的大面积硫化钯薄膜的制备工艺制备得到，所述大面积硫化钯薄膜包括PdS、PdS₂以及PdS₃。

10.一种大面积硫化钯薄膜的应用，其特征在于，所述大面积硫化钯薄膜应用如上述权利要求1至8任意一项所述的大面积硫化钯薄膜的制备工艺制备得到，应用大面积硫化钯薄膜制备得到PdS₂MOS晶体管。