Síntesis de MoS2 vía sulfurización de películas delgadas de Mo: Influencia del precursor de Mo en la topología de MoS2

El Calafate

Congreso; XXIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica (XXIII CAFQI); 2023

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El MoS2 es un material bidimensional que se ha convertido en el foco de muchos trabajos de investigación debido a su potencial aplicación en diversas áreas tales como catálisis, electrónica y optoelectrónica. En cuanto a su síntesis, la sulfurización de depósitos predepositados de Mo es un método que se ha destacado por la homogeneidad y el control en el espesor de la película de MoS2 obtenida. A su vez, se ha encontrado que el espesor del depósito de Mo influye en la orientación final de los cristales de MoS2. Sin embargo, el efecto del estado químico del precursor de Mo en la síntesis de MoS2 aún no ha sido estudiado. En este trabajo se sintetizaron películas de MoS2 a partir de la sulfurización a 900°C de 10 nm de Mo predepositados sobre SiO2. Se estudió el efecto del grado de oxidación de estos depósitos de Mo, en la morfología y propiedades ópticas del MoS2 obtenido, vía SEM, AFM, elipsometría espectroscópica, espectroscopía Raman y XPS.En la Fig1.a se comparan los perfiles XPS en la región del Mo 3d para dos depósitos de 10nm de Mo. Se observó que la película de Mo recién depositada se encuentra parcialmente oxidada, mientras que luego de 4 meses de almacenamiento, el depósito se oxida completamente formando MoO3. Luego de la sulfurización a 900°C, se obtuvo una película de MoS2 compacta para el depósito fresco, mientras que para el depósito envejecido se observó una película con una alta proporción de cristales verticalmente orientados respecto al sustrato y con espacios vacíos entre cristales.Nuestro trabajo muestra cómo es posible modificar la topografía y las propiedades del MoS2 mediante la oxidación del precursor de Mo. La topografía del MoS2 obtenido partiendo de un depósito envejecido, podría presentar ventajas para su uso como electrocatalizador en la reacción de desprendimiento de hidrógeno por la mayor exposición de sitios activos y área efectiva.