The invention discloses a preparation method of two-dimensional nano Ga2In4S9 crystal material, using chemical gas with sulfur and liquid gallium indium eutectic alloy deposition as the source material, Ga2In4S9 crystal deposition required thickness on the substrate; reaction region upstream temperature zone, center temperature zone and downstream temperature, sulfur placed in the upper temperature, liquid gallium and indium eutectic alloy, due to the evaporation of the required temperature is higher, it is placed in the center zone, the substrate placed on the downstream zone; using different temperature zone temperature difference, sulfur steam and steam generating reaction of gallium indium alloy Ga2In4S9 in the center temperature zone, and the the gas into the lower temperature region is deposited as two-dimensional nano Ga2In4S9 crystal material on a substrate. The two-dimensional nanometer Ga2In4S9 crystal material with uniform thickness and uniform shape is prepared by the method of the invention, and has broad prospect in the application of optoelectronic devices.
【技术实现步骤摘要】
一种二维纳米Ga2In4S9晶体材料的制备方法及产品
本专利技术属于纳米半导体材料领域,更具体地,涉及一种二维纳米Ga2In4S9晶体材料的制备方法及产品。
技术介绍
石墨烯的发现极大地推动了二维材料的研究,仅几个原子厚度的材料,就能有非常不同的基本特性(Science2004,306,666-669)。很多科研工作者随即开发出该物质的许多应用特性,从制作可弯曲屏幕到能源储存。然而不幸的是,石墨烯带隙为零,用石墨烯做成的晶体管无法关断,这在一定程度上限制了它在光电子器件以及数字电子器件中的应用(NaturePhotonics2013,7,888-891),而对于这一领域而言,理想材料是半导体。虽然也有很多关于对石墨烯进行改性的方法使其带隙变为可以调控,但是都遇到了工艺复杂,成本昂贵的问题,不适合应用于普遍的半导体微纳器件领域,然而在石墨烯制备方面获得的成功经验激励了研究人员探索可替代的半导体二维材料(AdvancedMaterials2014,26,2648–2653;ACSNano.2015,9,2740-2748)。现在也有很多类石墨烯的二维材料被众多学者们所关注,尤其是过渡金属硫化物(ACSNano2012,6,74-78)以及现在逐渐引起人们注意的Ⅲ-ⅥA族二维材料如GaSe(ACSNano2014,8,1485-1490),InSe(AdvancedMaterials2014,26,6587-6593),GaS(Nanoscale2014,6,2582-2587)等。与这些二维二元材料相比,二维镓基层状硫族化合物晶体材料由于具有显著的各向异性,优 ...
【技术保护点】
一种二维纳米Ga2In4S9晶体材料的制备方法,其特征在于,反应区域在水平方向分为上游温区、中心温区以及下游温区;通过控制中心温区的温度,使中心温区的温度分别高于上游温区和下游温区,以及利用中心温区与上游温区、下游温区的温差,使硫源蒸汽形成于上游温区,液态共晶镓铟源蒸汽形成于中心温区,并通过载气将硫源蒸汽带入中心温区与液态共晶镓铟源反应生成Ga2In4S9,再将反应生成的Ga2In4S9带入下游温区,使Ga2In4S9在设于下游温区的衬底上沉积成为二维纳米Ga2In4S9晶体材料;所述硫源和镓铟源分别为单质硫和液态镓铟共晶合金,两者分别独立放置于上游温区以及中心温区。
【技术特征摘要】
1.一种二维纳米Ga2In4S9晶体材料的制备方法,其特征在于,反应区域在水平方向分为上游温区、中心温区以及下游温区;通过控制中心温区的温度,使中心温区的温度分别高于上游温区和下游温区,以及利用中心温区与上游温区、下游温区的温差,使硫源蒸汽形成于上游温区,液态共晶镓铟源蒸汽形成于中心温区,并通过载气将硫源蒸汽带入中心温区与液态共晶镓铟源反应生成Ga2In4S9,再将反应生成的Ga2In4S9带入下游温区,使Ga2In4S9在设于下游温区的衬底上沉积成为二维纳米Ga2In4S9晶体材料;所述硫源和镓铟源分别为单质硫和液态镓铟共晶合金,两者分别独立放置于上游温区以及中心温区。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述单质硫为硫粉。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述中心温...
【专利技术属性】
技术研发人员:张骐,高婷,翟天佑,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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