通过常压化学气相沉积法探究大尺寸高质量单层二硫化钼的生长优化

1：实验设计与方法选择：

本研究采用常压化学气相沉积法（APCVD）在SiO₂/Si衬底上生长单层二硫化钼（MoS₂）。设计包括通过氧等离子体和石墨烯量子点溶液处理衬底以增强成核与生长，理论模型涵盖石墨烯量子点效应的非均匀成核原理。

2：样本选择与数据来源：

使用经绝对乙醇、丙酮和去离子水超声清洗的SiO₂/Si衬底。衬底分别以不同功率（300W、500W、1000W）和时间（30/60/90/120秒）进行氧等离子体处理，并施加不同剂量（5/10/15/20/25/30微升浓度为1mg/mL）的石墨烯量子点溶液。

3：0W、500W、1000W）和时间（30/60/90/120秒）进行氧等离子体处理，并施加不同剂量（5/10/15/20/25/30微升浓度为1mg/mL）的石墨烯量子点溶液。 实验设备与材料清单：

3. 实验设备与材料清单：设备包括PCE-6等离子清洗机、VTC-100真空旋转涂布机、带缠绕加热带的管式炉、石英舟、硫粉（Alfa Aesar，99.5%）、三氧化钼粉末（Alfa Aesar，99.95%）、高纯氩气，以及光学显微镜、原子力显微镜（Dimension 3100，Veeco仪器）、X射线光电子能谱仪（Theta 300系统，赛默飞世尔）、拉曼光谱仪（LabRAM HR Evolution，堀场HORIBA Jobin Yvon）。材料包含SiO₂/Si衬底和石墨烯量子点溶液（粒径2nm，1mg/mL）。

4：5%）、三氧化钼粉末（Alfa Aesar，95%）、高纯氩气，以及光学显微镜、原子力显微镜（Dimension 3100，Veeco仪器）、X射线光电子能谱仪（Theta 300系统，赛默飞世尔）、拉曼光谱仪（LabRAM HR Evolution，堀场HORIBA Jobin Yvon）。材料包含SiO₂/Si衬底和石墨烯量子点溶液（粒径2nm，1mg/mL）。 实验流程与操作步骤：

4. 实验流程与操作步骤：衬底经清洗及氧等离子体/石墨烯量子点溶液处理后，在APCVD过程中将硫粉置于低温区（200°C），含衬底的MoO₃粉末置于高温区。炉体从室温升至550°C（30分钟），再升至720°C（10分钟），保持10分钟后冷却。全程通入50sccm氩气维持常压。通过光学显微镜、原子力显微镜、XPS、拉曼及光致发光光谱进行表征。

5：数据分析方法：

通过拉曼与光致发光光谱的峰位及强度确认单层特性（如拉曼峰间距19.4cm⁻¹，光致发光峰683.6nm），原子力显微镜测量厚度（约0.83nm），XPS分析化学态（Mo3d与S2p结合能），光学显微镜评估尺寸、均匀性及成膜情况。