MoS2是一種具有類石墨烯結(jié)構(gòu)的過渡金屬硫化物，在許多領域的應用被深入研究[1,2] MoS2具有層狀結(jié)構(gòu)，厚度對其能帶結(jié)構(gòu)的影響較大 厚度為單原子層的MoS2其禁帶寬度為1.8 eV，屬于直接帶隙半導體；厚度增大到多原子層時半導體的能隙減小到1.29 eV，屬于間接帶隙半導體[3] 帶隙的這種可調(diào)控性，使MoS2在半導體器件方面有廣闊的應用前景 磁控濺射工藝高效、環(huán)保和可控，可用于制備大面積薄膜 用磁控濺射工藝制備的高性能MoS2薄膜，廣泛用于固體潤滑、MoS2基場效應晶體管和各種氣敏傳感器等方面[4,5] MoS2的表體比較高，用磁控濺射制備的MoS2 薄膜表面較多的懸鍵使其表面活性較高，容易吸附空氣中的水和氧而氧化(30%—40%為MoO3、少量硫氧化物)[6,7] 薄膜的抗氧化性，與其晶體結(jié)構(gòu)和取向密切相關 薄膜表面的氧化，影響器件的輸運性能和穩(wěn)定性 當MoS2基場效應晶體管處于不同濕度環(huán)境時，MoS2薄膜表面吸附的水和氧使其電輸運特性出現(xiàn)滯后[8] 元素摻雜能消除MoS2薄膜表面的部分懸鍵，從而改善薄膜表面的濕度敏感性[9] 同時，元素摻雜還能調(diào)控薄膜的電子結(jié)構(gòu)和能帶結(jié)構(gòu)，有利于薄膜在電子領域的應用 本文使用非平衡磁控濺射系統(tǒng)制備純MoS2 薄膜和Ti摻雜MoS2薄膜并將其置于恒溫恒濕箱中在溫度28℃、濕度70%條件下存儲360 h，研究高濕存儲對薄膜的表面化學狀態(tài)和半導體性能的影響 1 實驗方法1.1 MoS2薄膜和Ti-MoS2薄膜的制備 用Teer UDP-650型非磁控濺射設備制備MoS2 薄膜，基底為表面有二氧化硅層(300 nm)的<111>硅片 沉積薄膜前，先依次用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗硅片15 min，最后用干燥氮氣吹干 使用如圖1所示的對靶磁控濺射沉積薄膜 本底真空度達到1.50×10-6 Torr時向真空腔體中通入16 sccm 的Ar氣并在基底施加-500 V的偏壓，用電離的Ar+清洗基底表面的雜質(zhì)，此過程的時間為900 s；隨后逐漸將偏壓升高到-70 V并將Ti靶電流增大到3.0 A 在基底表面沉積金屬Ti作為過渡層，以增大薄膜與基底之間的結(jié)合力；沉積純MoS2薄膜和不同Ti含量的Ti-MoS2薄膜時，保持Ar氣的流量為16 sccm 樣品架的旋轉(zhuǎn)速度為5 r/min，控制MoS2靶電流為1.0