Comme énoncé ci-dessus, la technique de synthèse de revêtements MoS2 comporte deux étapes. Dans la première étape («molybdènisation»), les échantillons sont chauffés dans une atmosphère d'air dans un four en présence de la poudre d'oxyde du molybdène (<3 µm). Cette étape assure l'adhérence de la poudre MoO3 à la surface du substrat et la formation d’un dépôt d'oxyde comparativement épais. En outre, la zone de transition entre le revêtement et le substrat est formée dû à l’intégration diffusive de MoO3 dans le substrat.

La deuxième étape («sulfurisation») se déroule dans une chambre à vide spéciale dans un environnement vaporeux de sulfure pour obtenir MoS2. La chambre à vide avec des échantillons placés dans la poudre de sulfure de molybdène (IV) (<40 µm) est pompée à 10-1 PA et chauffée dans un four cylindrique.

La poudre de souffre (<40 µm) est la source de vapeurs. Le chauffage induit l'évaporation du souffreet mène à un dépôt uniforme de di-sulfure sur la surface du substrat. Le procédé décrit a pour résultat, le remplacement de l'oxygène par le sulfure.

Vue générale du dispositif de synthèse de revêtements MoS2 par thermo-diffusion: 1 - four électrique cylindrique; 2 – système de contrôle de température 3 – panneau de mesure 4 – chambre à vide 5 – pompe à vide 6 – vanne à vide 7 – tuyaux de refroidissement à eau 8 – vannes

Schéma de la chambre à vide pour la synthèse par thermo-diffusion: 1 – four cylindrique 2 – chambre à réaction 3 – refroidisseur-condensateur 4 – couvercle 5 – vanne à vide 6 – thermocouple 7 – récipient à chauffer avec les échantillons