95%Ar+5%H2气氛退火对Ag/MoS2和Ag/BN/MoS2薄膜形貌和结构的影响

熊 芬，姜思宇，吴 隽，耿仁杰,，郭才胜，祝柏林，姚亚刚，刘 静

(1.武汉科技大学，省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，材料与冶金学院，武汉 430081； 2.中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，苏州 215123)

1 引 言

近年随着石墨烯的发现和广泛应用，众多二维材料，特别是具有独特物理化学、良好电子和光学特性以及非零带隙的过渡金属硫族化合物(TMDs)引起了人们的广泛研究兴趣[1-2]。二硫化钼(MoS2)作为一种典型的过渡金属硫族化合物，受层间耦合作用影响，其禁带宽度随MoS2层数的变化在1.29～1.90 eV间可调[3-4]，且表现出高的载流子迁移率(单层～200 cm2·V-1·s-1，少层～500 cm2·V-1·s-1)[5-6]。更重要的是，MoS2的光吸收范围从～350 nm的可见光到～950 nm的近红外光[7]，并且厚度小于1 nm时能够吸收5%～10%的直射太阳光，吸收能力比砷化镓(GaAs)和硅(Si)高出一个数量级[8]。此外，MoS2是迄今发现的光电性能最好的二维材料，可广泛用于晶体管、电容器、光电探测器、太阳能电池等半导体电子器件[9-11]。

MoS2最初通过机械剥离方法制得，该方法可获得高质量的单层和少层MoS2，但由于产率低不适用于大规模商业生产制备[6]。化学气相沉积(CVD)是生产大面积MoS2的首选方法[12-13]，但该方法一般需要高温反应条件(>700 ℃)，限制了可作为MoS2器件的衬底类型；而且制备的薄膜需要转移到其它衬底上来进一步制备相关电子器件，而转移过程可能污染MoS2与电极等的界面与表面，导致器件性能下降[14-15]。此外，CVD方法在MoS2薄膜厚度、纯度和均匀性的控制方面仍面临一定挑战。射频(RF)磁控溅射由于低温、清洁和高可控性成为另一种制备大面积MoS2的方法。而……