二硫化钼CVD气相沉积系统

二硫化钼CVD气相沉积系统

二硫化钼CVD系统能够实现大面积薄膜制备，但设备复杂且成本较高。系统包括双温区管式炉、硫粉预热器、质量流量计供气系统和机械式真空泵等组成部件。

系统采用耐腐蚀电阻电容复合真空计，能够在1000Pa以上测量不受气体种类影响，并且耐硫蒸气腐蚀。

二硫化钼(MoS2)作为过渡金属硫化物的典型代表，特殊的层状三明治结构以及带隙可调等特点，使其在固体润滑、光电子、光催化、锂离子电池以及场效应晶体管等领域具有广阔的应用前景，得到了国际学术界以及工程界的广泛关注。纳米结构的MoS2性能更加优异，特别是MoS2纳米片层具有比表面积大、类石墨烯层状结构、边缘悬挂键丰富、表面活性高、可见光吸收率高等特点，在光催化领域有着得天独厚的优势。利用MoS2纳米片层进行光催化制氢以及污水处理，为人类面临的能源危机以及环境污染两大问题提供了很好的解决方案。
MoS2纳米结构的制备方法多样，如，微机械剥离法、离子插层法、水热法、化学气相沉积法(CVD)等。
采用化学气相沉积法制备MoS2纳米片层结构，通过调节反应温度、时间、气压及气氛探索各工艺参数的影响作用，优化工艺条件。研究结果表明，气氛对片层的质量和形貌影响显著，气化MoO3的浓度具有决定性作用，气化S的浓度仅起微调作用。随着温度的升高和时间的延长，MoS2形核增多，表面覆盖率变大，片层面积变小，厚度增加。反应压强影响不明显，保护气流影响反应物的沉积量及沉积位置。最优的生长方案为：10sccm　Ar气保护条件下850℃反应15min。