化学气相沉积法 (CVD) 制备高质量 SnSe2 薄膜：原理、方法和应用

化学气相沉积法 (CVD) 是一种在石英管中通过控制反应温度和条件使前驱物发生化学反应的过程。前驱物随着温度的升高而升华后以气态形式解离并发生化学反应，最后在衬底上重新结晶为目标产物，通过反应的时间和温度生成不同厚度的样品。

2016年，Wu等人使用 SnO2 和过量的 Se 粉作为前驱物，并在反应的过程中持续通入 Ar/H2 混合气，调整反应温度至 700 ℃，反应一段时间后即可在 SiO2/Si 衬底上观察到尺寸在 5-20 um 的六边形 SnSe2 薄膜样品，其 XRD 图谱如图 1.17 (a) 所示，各个峰位与标准卡片 (JCPDS No.89-3197) 对应良好，表现出单晶的特征。样品的 AFM 和光学显微图像如图 1.17 (b) 所示，六边形的 SnSe2 样品呈螺旋生长趋势，表面平整光滑，对螺旋位置的厚度进行测量其厚度约为 1.61 nm，通过 CVD 法合成了质量较好 SnSe2 样品。

2018年，Zhang 等人使用 SnSe 和 Se 粉末作为前驱物，在 600℃ 的反应条件下反应 12 分钟，反应的过程中持续通入 Ar，反应结束后即可在衬底上观察到形状为三角形的晶体如图 1.17 (c) 所示。AFM 的表征结果表明样品的厚度约为 1.1 nm，如图 1.17 (d) 所示 XRD 图谱的各个特征峰位与标准卡片对于良好，证明 SnSe2 样品具有较高的纯度。

图 1.17 SnSe2 样品的表征结果：

(a) XRD 图谱； (b) AFM 和光学显微图像； (c) 三角形的晶体； (d) XRD 图谱