常压CVD法制备大尺寸WSe2薄膜的可控生长与光学特性研究

大尺寸WSe2薄膜的可控制备及其光学特性是当前科研领域的前沿热点，特别是在二维材料研究中占据重要地位。二硒化钨（WSe2），因其具有直接带隙，对于光电器件和催化领域展现出了巨大的应用潜力，这使得它在科学研究中备受关注，与MoS2等同类材料相比，其化学气相沉积（CVD）生长机制和规模化制备方法的研究相对较少。 本文主要关注的是常压CVD工艺对WSe2薄膜生长的影响因素，如反应温度、钨源的用量以及衬底与源的距离。通过精确调控这些参数，研究人员成功在SiO2/Si基底上制备出了尺寸各异的WSe2薄膜，包括最大尺寸达到50μm的单层三角形薄膜、150μm的六边形单层薄膜，以及0.5cm×0.5cm的大面积连续少层薄膜。这些薄膜的制备展示了CVD技术在二维材料领域的实际应用潜力。 为了深入理解这种转变过程，作者使用了多种表征手段，如光学显微镜、拉曼光谱和光致发光谱，对单层、双层和三层WSe2薄膜进行了详尽的结构和性质分析。拉曼光谱能够揭示材料的振动模式，而光致发光谱则提供了关于电子结构和能带的信息，这对于理解WSe2薄膜从多层到单层时，其能带结构如何发生变化至关重要。 通过这一系列的研究，作者不仅优化了WSe2薄膜的制备工艺，还为该材料的进一步应用提供了理论基础和技术支持，这对于推动二维材料科学的发展，尤其是在光电子学、能源转换和传感等领域，具有重要意义。此外，这项工作也为其他二维材料的可控生长和性能优化提供了宝贵的参考经验。 这篇首发论文通过对大尺寸WSe2薄膜的制备策略和光学特性的深入探讨，填补了现有研究中的空白，有望推动二硒化钨在相关产业中的实际应用和商业化进程。