二碲化鉬(MoTe2)是一種典型的過渡金屬硫族化合物,是一種新型的二維層狀半導(dǎo)體材料,具有較高的機(jī)械穩(wěn)定性、獨(dú)特的電子和光電特性,因而適合作為超級(jí)電容器的電極材料。MoTe2的生產(chǎn)方法有物理方法和化學(xué)方法,如機(jī)械剝離法和化學(xué)氣相沉積法等,其中化學(xué)氣相沉積法是目前公認(rèn)的最有前景的MoTe2制備方法,但是合成一維結(jié)構(gòu)的二碲化鉬納米線仍存在較大困難。
專利號(hào)為CN109336069A的研究者提供一種工藝簡(jiǎn)單且原料容易獲得的MoTe2納米線生產(chǎn)方法,即以二氧化硅/硅片為襯底,鉬粉和碲粉為原料,在二氧化硅面采用化學(xué)氣相沉積法進(jìn)行二碲化鉬納米線的生長(zhǎng)。
在實(shí)操過程中的注意事項(xiàng)有:1)兩個(gè)二氧化硅/硅片襯底的二氧化硅面相對(duì)疊放,在疊放層間夾放鉬粉和碲粉,鉬粉和碲粉的摩爾比為1:1~20,總質(zhì)量為1mg~4mg;2)MoTe2納米線的生長(zhǎng)容器為石英管,石英管內(nèi)通入氬氣(流量為100sccm)和氫氣(流量為5~30sccm)的混合氣體;3)在石英管內(nèi)設(shè)置石英試管,石英試管的封口端與混合氣體流動(dòng)方向相對(duì),在管式氣氛爐中加熱進(jìn)行 MoTe2納米線的化學(xué)氣相沉積;4)化學(xué)氣相沉積的反應(yīng)溫度為600~800℃。
利用該方法生產(chǎn)的二碲化鉬納米線的尺寸較為均一和面積較大,生產(chǎn)成本較為合理,能有效解決機(jī)械剝離法的不足。研究表明,二碲化鉬的原子層之間的范德瓦爾斯力較大,不適合用機(jī)械剝離法進(jìn)行生產(chǎn)大面積的單層MoTe2薄膜。