單層二硫化鎢的能帶隙達(dá)到2.0eV，而單層二硒化鎢的能帶隙達(dá)到1.7eV。較大的能帶隙和較高的載流子遷移率，使它們?cè)诠怆婎I(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。為了實(shí)現(xiàn)帶隙可調(diào)的二維層狀半導(dǎo)體材料的制備，研究者利用化學(xué)氣相沉積方法，即通過(guò)改變硫/硒元素的比例制備出帶隙可調(diào)的大尺寸硒摻雜二硫化鎢，同時(shí)這也表明了該技術(shù)打破了現(xiàn)有技術(shù)的瓶頸。
一種大尺寸單層硒分區(qū)摻雜二硫化鎢薄膜材料的制備方法，采用常壓化學(xué)氣相沉積法和雙溫區(qū)管式爐，以Al2O3為生長(zhǎng)基板，采用WO3作為鎢源，升華硫粉作為硫源，硒粒作為硒源，得到尺寸為1000-2000平方微米的單層硒分區(qū)摻雜二硫化鎢薄膜材料，制備過(guò)程如下：
（1）將Al2O3基板置于盛有鎢源的石英舟之上，并將該石英舟置于雙溫區(qū)管式爐的高溫區(qū)；將盛有硫源和硒源的石英舟置于雙溫區(qū)管式爐低溫區(qū)，其中硫源和硒源的質(zhì)量比S:Se為0.25-4，并將雙溫區(qū)管式爐封裝起來(lái)；
（2）在氬氣氣氛下使反應(yīng)腔室的壓強(qiáng)為常壓，設(shè)置雙溫區(qū)管式爐中低溫區(qū)的加熱速率為7-8℃/min，30-40min后升至反應(yīng)溫度240-280℃，并維持這個(gè)反應(yīng)溫度15-20min；設(shè)置雙溫區(qū)管式爐中高溫區(qū)的加熱速率為20-22.5℃/min，40-50min后升至反應(yīng)溫度900-1000℃，并維持這個(gè)反應(yīng)溫度5-10min；等反應(yīng)結(jié)束后自然降至室溫，即可得到產(chǎn)物。
在步驟（1）之前，對(duì)生長(zhǎng)基板Al2O3的預(yù)處理方法可以如下：分別在去離子水、丙酮、三氯甲烷和異丙醇溶液中超聲的方式清洗去除基板表面的有機(jī)物質(zhì)雜質(zhì)，使用前再用去離子水沖洗基板，并用氮?dú)鈽尨蹈伞?/p>
該制備方法簡(jiǎn)便易操作、時(shí)間短、重復(fù)性好，對(duì)儀器設(shè)備要求低，而且得到的產(chǎn)品質(zhì)量高、均勻性好、尺寸比普通的硒摻雜二硫化鎢大一個(gè)數(shù)量級(jí)，能更好地應(yīng)用到光開(kāi)關(guān)、光電晶體管、光探測(cè)器等領(lǐng)域。
