一种由金属辅助的二维材料纳米带的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种由金属辅助的二维材料纳米带的制备方法。该方法借助金属来制备矩形的金属/二维材料的双层纳米结构，从而在其边缘形成金属/二维材料的纳米卷，该纳米卷曲物的宽度一般可在100nm以下，通过反复使用等离子体刻蚀和湿法溶解金属的方法，最终可以制备出宽度在30～80nm的二维材料纳米带。相对于其他制备二维材料纳米带的技术，本发明专利技术不需要使用高精度的电子束曝光机，而且所制备的二维材料纳米带位置可控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微纳尺度器件
，具体涉及一种由金属辅助的二维材料纳米带的制备方法。
技术介绍
二维材料(2DM)因为具备一些优异的性能，在射频电子器件、逻辑电子器件、光电或发光器件、柔性电路等领域有着广泛的应用前景。对于已经被刻蚀成一定形状的二维材料，如果在其边缘处施加应力，那么其边缘处往往倾向于形成能量更低的稳定空间形态，即卷曲物。这些卷曲物的宽度可以低至100nm以下，这个宽度与二维材料纳米带的宽度相当。二维材料纳米带具有与大面积的二维材料不同的性质，如：大面积单层石墨烯不存在能带带隙，而其纳米带则可具有一定的带隙。目前，制备二维材料纳米带的方法主要有：电子束光刻法、超声离心法、化学自组装法、碳纳米管拉链法等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种由金属辅助的二维材料纳米带的制备方法。本专利技术提出的二维材料纳米带的制备方法，包含的主要步骤如下：1)选择合适的衬底，在其表面生长二维材料，将二维材料转移到绝缘衬底上。由于生长不同的二维材料所需的衬底不同，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二维材料纳米带的制备方法，包含如下步骤：1)在衬底表面生长二维材料，然后将二维材料转移到绝缘衬底上；2)刻蚀所述二维材料呈矩形，在该矩形二维材料表面旋涂光刻胶，制作与上述矩形二维材料尺寸完全一致的矩形光刻胶窗口；使用热蒸发淀积一层金属形成双层纳米结构，降温后，所述双层纳米结构的边缘处卷曲形成双层纳米卷，将其它区域的金属剥离掉；3)使用等离子体刻蚀所述双层纳米卷位于最外层的二维材料，直至最外层的材料变为金属；4)将最外层的金属溶解，再用去离子水洗净并干燥；5)多次重复步骤3)和4)，直至双层纳米卷中的二维材料都被刻蚀成二维材料纳米带。

【技术特征摘要】
1.一种二维材料纳米带的制备方法，包含如下步骤：
1)在衬底表面生长二维材料，然后将二维材料转移到绝缘衬底上；
2)刻蚀所述二维材料呈矩形，在该矩形二维材料表面旋涂光刻胶，制作与上述矩形二维
材料尺寸完全一致的矩形光刻胶窗口；使用热蒸发淀积一层金属形成双层纳米结构，降温后，
所述双层纳米结构的边缘处卷曲形成双层纳米卷，将其它区域的金属剥离掉；
3)使用等离子体刻蚀所述双层纳米卷位于最外层的二维材料，直至最外层的材料变为金
属；
4)将最外层的金属溶解，再用去离子水洗净并干燥；
5)多次重复步骤3)和4)，直至双层纳米卷中的二维材料都被刻蚀成二维材料纳米带。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二维材料为石墨烯、硅烯、锗烯、
黑磷、氮化硼、过渡金属硫族化合物、金属碳化物或金属氮化物或拓扑绝缘体。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生长二维材料的衬底为各种金属单
质、金属合金、金属氧化物、硅、锗、硅锗合金、氧化硅、金属硅化物、碳化硅、金属碳化
物、玻璃、石英、云母、各种有机物、金属有机物或高分子聚合物。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属的厚度范围为2～8nm。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属为铁、镍、钯、金、铜、银、
锑、铝、铋、镁或锌...

【专利技术属性】
技术研发人员：王紫东，傅云义，贾越辉，龚欣，彭沛，田仲政，任黎明，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11