射頻反應(yīng)磁控濺射制備MoS 2 薄膜結(jié)構(gòu)及光學(xué)性能
發(fā)布時(shí)間:2021-11-04 02:43
采用射頻反應(yīng)磁控濺射技術(shù),在不同氣壓下制備了二硫化鉬薄膜。利用掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、紫外可見光光譜儀等對(duì)薄膜的表面形貌、結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能進(jìn)行了表征、分析。結(jié)果表明:利用射頻反應(yīng)磁控濺射制備的MoS2薄膜,表面平整、顆粒均勻、致密,缺陷少;沉積氣壓1.2Pa條件下制備的薄膜結(jié)晶度最好;薄膜的光學(xué)帶隙隨沉積氣壓先增大后減小,1.2Pa時(shí)光學(xué)帶隙最大,為1.69e V。薄膜光學(xué)帶隙的變化是由沉積氣壓引起薄膜結(jié)晶度變化和形成缺陷不同所致。
【文章來源】:真空. 2020,57(05)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
磁控濺射制備的Mo S2薄膜表面形貌(a)和截面圖(b),沉積條件:300W,1.2Pa
使用SEM系統(tǒng)搭載EDS成分分析部件,對(duì)Mo S2薄膜的元素組成進(jìn)行測(cè)定,能譜圖如圖2(沉積條件300W,1.0Pa),不同條件下制備的薄膜原子百分含量具體數(shù)據(jù)見表1。由表可見,Mo S2薄膜中的Mo原子含量與S原子含量大致為2:1,說明射頻磁控濺射制備Mo S2薄膜結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。薄膜中的O成分含量較高,主要是由于樣品測(cè)試前薄膜吸附了空氣中的水所致。圖2為不同氣壓制備在單晶硅上Mo S2薄膜的XRD能譜圖?梢,衍射譜中69.4°處均出現(xiàn)Mo S2(202)晶面比較尖銳的衍射峰,本方法制備的Mo S2薄膜的結(jié)晶度均比較高,但隨著沉積氣壓的改變其強(qiáng)弱略有不同,其中在1.2Pa的沉積壓強(qiáng)下的半峰寬最小,強(qiáng)度最高,故在1.2Pa條件下制備的薄膜結(jié)晶度最好。在69.6°出現(xiàn)的Si(400)晶面衍射峰,是由基底中硅所致。
不同氣壓下在石英片上制備的Mo S2薄膜透過率曲線,如圖4。由圖可見,Mo S2薄膜的可見光區(qū)域的透射率大體呈現(xiàn)一個(gè)先增后減的趨勢(shì)。由薄膜透射率,根據(jù)Tauc方程[13]:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高質(zhì)量單層二硫化鉬薄膜的研究進(jìn)展[J]. 魏爭(zhēng),王琴琴,郭玉拓,李佳蔚,時(shí)東霞,張廣宇. 物理學(xué)報(bào). 2018(12)
[2]納米二硫化鉬的制備研究現(xiàn)狀及展望[J]. 李孟閣,劉文文,王龍飛,王藝璇,劉軍海. 合成技術(shù)及應(yīng)用. 2016(01)
[3]納米二硫化鉬的制備及性質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 張亨. 中國鉬業(yè). 2015(03)
[4]射頻磁控濺射法制備二硫化鉬薄膜[J]. 邵紅紅,陳威. 潤滑與密封. 2007(12)
碩士論文
[1]磁控濺射可控沉積MoS2基復(fù)合薄膜及其摩擦學(xué)性能研究[D]. 高斌基.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]二硫化鉬薄膜的制備及其光探測(cè)器研究[D]. 夏萬順.電子科技大學(xué) 2018
[3]二硫化鉬的制備及其光電特性研究[D]. 楊釗.暨南大學(xué) 2017
本文編號(hào):3474837
【文章來源】:真空. 2020,57(05)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
磁控濺射制備的Mo S2薄膜表面形貌(a)和截面圖(b),沉積條件:300W,1.2Pa
使用SEM系統(tǒng)搭載EDS成分分析部件,對(duì)Mo S2薄膜的元素組成進(jìn)行測(cè)定,能譜圖如圖2(沉積條件300W,1.0Pa),不同條件下制備的薄膜原子百分含量具體數(shù)據(jù)見表1。由表可見,Mo S2薄膜中的Mo原子含量與S原子含量大致為2:1,說明射頻磁控濺射制備Mo S2薄膜結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。薄膜中的O成分含量較高,主要是由于樣品測(cè)試前薄膜吸附了空氣中的水所致。圖2為不同氣壓制備在單晶硅上Mo S2薄膜的XRD能譜圖?梢,衍射譜中69.4°處均出現(xiàn)Mo S2(202)晶面比較尖銳的衍射峰,本方法制備的Mo S2薄膜的結(jié)晶度均比較高,但隨著沉積氣壓的改變其強(qiáng)弱略有不同,其中在1.2Pa的沉積壓強(qiáng)下的半峰寬最小,強(qiáng)度最高,故在1.2Pa條件下制備的薄膜結(jié)晶度最好。在69.6°出現(xiàn)的Si(400)晶面衍射峰,是由基底中硅所致。
不同氣壓下在石英片上制備的Mo S2薄膜透過率曲線,如圖4。由圖可見,Mo S2薄膜的可見光區(qū)域的透射率大體呈現(xiàn)一個(gè)先增后減的趨勢(shì)。由薄膜透射率,根據(jù)Tauc方程[13]:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高質(zhì)量單層二硫化鉬薄膜的研究進(jìn)展[J]. 魏爭(zhēng),王琴琴,郭玉拓,李佳蔚,時(shí)東霞,張廣宇. 物理學(xué)報(bào). 2018(12)
[2]納米二硫化鉬的制備研究現(xiàn)狀及展望[J]. 李孟閣,劉文文,王龍飛,王藝璇,劉軍海. 合成技術(shù)及應(yīng)用. 2016(01)
[3]納米二硫化鉬的制備及性質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 張亨. 中國鉬業(yè). 2015(03)
[4]射頻磁控濺射法制備二硫化鉬薄膜[J]. 邵紅紅,陳威. 潤滑與密封. 2007(12)
碩士論文
[1]磁控濺射可控沉積MoS2基復(fù)合薄膜及其摩擦學(xué)性能研究[D]. 高斌基.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]二硫化鉬薄膜的制備及其光探測(cè)器研究[D]. 夏萬順.電子科技大學(xué) 2018
[3]二硫化鉬的制備及其光電特性研究[D]. 楊釗.暨南大學(xué) 2017
本文編號(hào):3474837
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