硫化反应速率的影响与硫度梯度依赖于MoS2在层状流中的生长模式和形态演变
Zhen-Hua Han1, Qi-Bo Wang1, Qin-Qin Xu1
1School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, 2 Ling Gong Road, 116024, Dalian, China. qinqinxu@dlut.edu.cn.
Nanoscale
|July 16, 2024
概括
这项研究揭示了如何通过控制化学蒸气沉积过程中的边界层来实现二硫化 (MoS2) 的均增长. 抑制边界层的发展导致更大,均分布的MoS2域.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 表面科学是一门学科.
背景情况:
- 硫化反应是通过化学蒸气沉积 (CVD) 合成过渡金属二甲基化物 (TMD) 的关键.
- 边界层的发展对TMD合成中的晶体域形态学和生长模型产生重大影响,这是一个关键但经常被忽视的问题.
研究的目的:
- 为了研究均生长的二硫化物 (MoS2) 的动力机制.
- 在层状流域内提出两个生长模型,以了解MoS2合成.
- 提供对可控制的2D材料制备的见解.
主要方法:
- 利用超临界流体预沉积,用于分布良好,低结晶度的前体.
- 通过调整基质斜率角度来控制主流力来抑制边界层的发展.
- 在欠发达和完全发达的层状边界层中研究了生长动力学.
主要成果:
- 在一个不发达的层状边界层 (R=85%) 中,在全基板上实现统一的单层MoS2 (50微米域).
- 表面化学反应受约束的增长促进了空间均的MoS2.
- 由于过度增长速度,在完全发达的层状流中观察到晶体域的偏好垂直增长.
结论:
- 控制边界层的发展对于统一的MoS2合成至关重要.
- 提出的生长模型为控制MoS2形成的动力机制提供了新的见解.
- 这些发现有助于可控制备高质量的二维材料.
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