大面积二硫化钼(MoS2)薄膜的可控制备是其走向应用的关键环节,尤其是少层及P型电导的MoS2,对于器件应用具有重要意义,但鲜有文献报道.本工作采用室温射频(RF)磁控溅射法,在玻璃衬底上制备了英寸级的少层MoS2薄膜,并经低温退火,实现了大面积较高质量的MoS2薄膜可控制备.原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和紫外可见吸收光谱(UV-vis)分析结果表明:所制得的大面积超薄薄膜为3层的多晶膜,厚度约2.2 nm,且均匀、平整、可控,薄膜结晶性好、稳定性高.使用同样的工艺在Si/SiO2基片上制备少层MoS2薄膜,并将其制成背栅场效应晶体管(TFT),电学表征表明该薄膜呈现P型导电特征,载流子迁移率为0.183 cm2·V-1·s-1.本工作提供了一种大面积少层MoS2薄膜的可控制备方法,而且制备温度低,工艺简单且兼容性强,易实现大规模工业化生产.
MoS2 低温硫化退火 大面积制备 场效应晶体管