مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
سنتز لایه های اتمی MoS2 دو بعدی در مقیاس بزرگ با روش رسوب دهی شیمیایی بخار بدون هیدروژن و پرومتر
عنوان انگلیسی مقاله:
Synthesis of large-scale 2-D MoS2 atomic layers by hydrogen-free and promoter-free chemical vapor deposition
کلمات کلیدی مقاله:
مولیبدنیوم دی سولفید، رسوب دهی شیمیایی بخار، اندازه ویفر، ماده دو بعدی، دی کالگونیدهای فلزات واسطه
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی برق، مهندسی مواد و شیمی
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
نانو مواد، افزاره های میکرو و نانو الکترونیک، نانو شیمی و شیمی کاربردی
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1. مقدمه
2. آزمایش
3. نتایج و بحث
4. خلاصه
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
1. Introduction
Atomically thin MoS2, as one of the prototypes of 2-D transition metal dichalcogenides (TMDs), has demonstrated desirable material properties for low power electronics and optoelectronic applications. These properties include large direct bandgap energy for monolayers [1,2], high carrier mobility [3], excellent current on/off ratio [4], high mechanical strength [5] and flexibility [6], etc. Considerable research efforts and investigation have been motivated to develop techniques to produce MoS2 atomic layers. These techniques include various exfoliation processes [7–10], physical vapor deposition (PVD) [11–13], and chemical vapor deposition (CVD). For example, direct sulfurization of pre-deposited molybdenum thin film [14] or molybdenum trioxide (MoO3) powder with graphene-like promoters [15] were reported, with MoS2 crystal shapes investigated under different growth conditions [16]. A two-step thermal process [17] to convert MoO3 to MoS2 by hydrogen annealing and sulfurization have been demonstrated. A self-limiting CVD approach [18] to grow MoS2 films with layer numbers precisely controlled over an area of centimeters was also developed by sulfurization of MoCl5. And another layer control approach for large-area MoS2 film was proposed by treatment of the substrate surface with oxygen plasma [19]. Process using magnetron sputtering [20] was also developed to grow MoS2 films by sputtering Mo metal target in vaporized sulfur ambient atomic high temperatures (4700 °C). In summary, the goal of all these processes is to grow high quality large-area MoS2 film, which is required for large-scale production of practical devices.
1. مقدمه
MoS2 نازک اتمی، به عنوان یکی از نمونه های اولیه دی کالگونیدهای فلزات واسطه (TMD)، در کاربردهای الکترونیک کم توان و اپتوالکترونیک، خصوصیات مواد مطلوبی به نمایش گذاشته است. این خصوصیات عبارتنداز: انرژی شکاف باند مستقیم بزرگ برای تک لایه ها، تحرک پذیری بالای حامل، نسبت آن/ آف عالی جریان، مقاومت مکانیکی بالا، و انعطاف پذیری. تلاشهای تحقیقاتی و پژوهشهای قابل ملاحظه ای انگیزه توسعه تکنیک هایی برای تولید لایه های اتمی MoS2 را فراهم آورده است. از جمله این تکنیک ها می توان به فرایندهای پوسته پوسته شدن، رسوب دهی فیزیکی بخار (PVD)، و رسوب دهی شیمیایی بخار (CVD) اشاره نمود. به طور مثال، سولفوریزاسیون مستقیم فیلم نازک مولیبدنیوم از پیش رسوب داده یا پودر تری اکسید مولیبدنیوم (MoO3) با پرومترهای گرافنی شکل، گزارش گردید و اشکال کریستال MoS2 تحت شرایط مختلف رشد مورد پژوهش قرار گرفت. در اینجا فرایند حرارتی دو مرحله ای برای تبدیل MoO3 به با آنیلینگ هیدروژن و سولفوریزاسیون شرح داده شده است. شیوه CVD خود محدود کننده برای رشد فیلم های MoS2 با تعداد لایه دقیقاً کنترل شده در دامنه سانتی متر، نیز با سولفوریزاسیون MoCl5 توسعه یافت. و شیوه کنترل لایه دیگر برای فیلم MoS2 با مساحت بزرگ از طریق اصلاح و بهسازی سطح سوبسترا (زیرلایه) با پلاسما اکسیژن پیشنهاد گردید. فرایند استفاده از مگنترون اسپاترینگ نیز برای رشد فیلم های MoS2 با اسپاترینگ (کندو پاش) هدف فلز Mo در دماهای بالای اتمی محیط سولفور بخار شده (4700 °C) توسعه یافت. در مجموع، هدف این فرایندها، رشد فیلم MoS2 با مساحت بزرگ و کیفیت بالا است، که برای تولید وسایل عملی در مقیاس بزرگ به آن نیاز می باشد