研究目的
本研究旨在探究采用热阴极真空电弧系统(TVA)制备的MoS2薄膜的一些物理特性。
研究成果
本文采用热阴极真空电弧系统(TVA)在玻璃基底上制备了MoxSy薄膜。该系统是一种快速薄膜沉积技术,测得MoxSy层厚度约为30纳米。X射线衍射分析检测到不同的MoxSy晶相,通过多种分析方法对结构特性进行了校正。沉积层的平均粗糙度为1.2纳米。根据光学分析结果,估算带隙值为1.97电子伏特,并通过光致发光测量进行了校正。沉积层的缺陷结构可通过二维结构的光学带隙进行评估。未涂层玻璃基底的摩擦系数值表明,TVA是制备低摩擦系数层的理想高真空沉积技术。
研究不足
论文中未明确提及实验的技术和应用限制,以及潜在的优化领域。
1:实验设计与方法选择:
采用热阴极真空电?。═VA)系统在玻璃基板上沉积MoxSy薄膜。该系统由阳极和阴极组成,用于高真空条件下的薄膜制备。阴极为简易电子枪,通过高频交流电发射电子;阳极为坩埚,内装待镀材料。实验选用纯度98%的MoS2作为阳极材料置于坩埚中。放电参数设置为:压力1×10??托、持续时间160秒、灯丝电流18安培、放电电流0.4安培、施加电压150伏。
2:0秒、灯丝电流18安培、放电电流4安培、施加电压150伏。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:在玻璃基板上完成MoxSy薄膜镀制。
3:实验设备与材料清单:
使用帕纳科Empyrean XRD设备进行微观结构表征,Bragg-Brentano几何构型配合Pixel3D探测器分析纳米层。通过Filmetrics F20干涉仪和TT90光谱椭偏仪测得镀膜厚度约30纳米。采用蔡司Supra 40 VP场发射扫描电镜(FESEM)进行表面成像,Ambios Q-Scope原子力显微镜获取二维/三维表面形貌、平均粗糙度及晶粒分布图谱。Attension theta接触角测量仪用于接触角测定(测试介质:二碘甲烷、乙二醇、甲酰胺和蒸馏水)。PerkinElmer LS 45荧光光谱仪进行光致发光测量,Renishaw inVia拉曼显微镜RE04(532纳米激光)进行拉曼光谱分析,CSM仪器摩擦计测量摩擦系数。
4:实验流程与操作规范:
通过石英晶体厚度监控器调控镀层厚度,放电参数同第1节设置。
5:数据分析方法:
采用谢乐公式计算纳米材料晶粒尺寸(D),位错密度(δ)和微应变(ε)分别通过公式2和公式3计算。光学性能通过柯西模型确定,其折射率n(λ)与波长关系式为:n(λ)=A+B/λ2+C/λ?。镀膜带隙能量通过光学法测定,计算公式为:αhν=A(hν?Eg)1/2。
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