一种二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于光探测领域，公开了一种二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料及其制备方法和应用。所述二维三硫化二铟上耦合碲量子点是将云母片平放在三硫化二铟粉末的上方，然后放置在管式炉中间；在氩气气氛下；温升温至900～980℃并保温，自然冷却，在云母片上制得二维三硫化二铟单晶；将带着二维三硫化二铟单晶的云母片放置于匀胶机上，在云母片上旋涂碲量子点制得。本发明专利技术生长条件易于控制，耦合方法简单方便。该二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料具有零维‑二维结构。零维‑二维稳定的材料结构有利于促生协同效应，具有优良的光探测性能。

A two-dimensional indium trisulfide coupled tellurium quantum dot composite and its preparation and Application

The invention belongs to the field of optical detection, and discloses a two-dimensional indium trisulfide coupling tellurium quantum dot composite material, a preparation method and application thereof. The two-dimensional coupling tellurium quantum dot on the two-dimensional indium trisulfide is that the mica sheet is placed on the top of the powder of indium trisulfide, and then placed in the middle of the tubular furnace; in the argon atmosphere; the temperature is raised to 900-980 \u2103 and kept warm, natural cooling, and the two-dimensional indium trisulfide single crystal is prepared on the mica sheet; the mica sheet with the two-dimensional indium trisulfide single crystal is placed on the rubber homogenizer, and on the mica sheet Spin coated tellurium quantum dots. The growth condition of the invention is easy to control and the coupling method is simple and convenient. The two-dimensional indium trisulfide coupled tellurium quantum dot composite has a zero dimensional two-dimensional structure. The zero dimension \u2011 two-dimensional stable material structure is conducive to promoting the synergistic effect and has excellent optical detection performance.

【技术实现步骤摘要】
一种二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于光探测
，更具体地，涉及一种二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
物理气相沉积法：采用物理方法，将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。化学气相沉积(CVD)：是指化学气体或蒸汽在基质表面反应合成涂层或纳米材料的方法，是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术，包括大范围的绝缘材料，大多数金属材料和金属合金材料。从理论上来说，它是很简单的:两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内，然后他们相互之间发生化学反应，形成一种新的材料，沉积到晶片表面上。In2S3存在三种不同的结晶结构：α-In2S3，β-In2S3和γ-In2S3。其中，β-In2S3为带隙为1.9～2.0eV的n型半导体，在室温下稳定。最重要的是，由于In和S原子之间的失配，β-In2S3是典型的天然缺陷晶体，其在可见光的光探测性能优异。目前，对于二维三硫化二铟的研究较少，对于二维材料的研究大多集中在过渡金属硫化物。这些材料一般是层状二维材料。而硫化铟是典型的非层状二维材料。其天生的缺陷结构使其具有良好的宽谱响应，在其上耦合量子点更能促生协同效应。目前，国内外尚未有成功将二维三硫化铟耦合碲量子点，本次专利技术工艺简单快速，零维-二维结构的耦合能产生电荷转移，产生优良的光探测性能。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本专利技术的目的在于提出一种二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料。本专利技术另一目的在于提供了上述二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料的制备方法。本专利技术再一目的在于提供了上述二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案来实现：一种二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料，所述二维三硫化二铟上耦合碲量子点是将云母片平放在三硫化二铟粉末的上方，然后放置在管式炉中间；在氩气气氛下，温升温至900～980℃并保温，自然冷却，在云母片上制得二维三硫化二铟单晶；将带着二维三硫化二铟单晶的云母片放置于匀胶机上，在云母片上旋涂碲量子点制得。优选地，所述三硫化二铟粉末和碲量子点的质量比为1：(10～100)。优选地，所述保温的时间为10～20min。所述的二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料的制备方法，包括如下具体步骤：S1.将三硫化二铟粉末放置在干净的石英舟上，将清洗的云母片平放在石英舟的上方，然后将石英舟放置在管式炉中间；S2.完全打开管式炉的进气阀与出气阀，打开氮气瓶，调节气体流量计气流量为500～600sccm，向管式炉的石英管通入氮气，排尽空气杂质；S3.打开管式炉，从室温升至500～550℃时将气流减少至10～20sccm，继续升温至900～980℃保温后自然冷却，在云母片上制得二维三硫化二铟单晶；S4.将带着二维三硫化二铟的云母片放置于匀胶机上，在云母片上旋涂碲量子点，制得二维三硫化二铟耦合碲量子点。优选地，步骤S1中所述清洗的云母片是将云母片依次放进丙酮、无水乙醇和去离子水中进行超声处理，然后再用去离子水冲洗，最后用氮气快速吹干得到。更为优选地，步骤S1中所述超声的时间为5～30min。优选地，步骤S2中所述通入氮气的时间为30～60min。优选地，步骤S3中所述保温的时间为10～20min。优选地，步骤S4中所述旋涂的参数为：转速：2000～3500r/s，保持时间：60～120s。所述的二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料在光探测领域中的应用。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术中二维三硫化二铟均匀而平整，结晶性较高，光探测性能高。直接旋涂碲量子点能避免在耦合过程中引入杂质，影响耦合质量；2.本专利技术的二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料具有零维-二维结构，是量子点与非层状二维材料的结合，层状材料表面没有悬挂键，而非层状材料表面的悬挂键将促进与量子点的耦合，产生协同作用，尚未出现量子点与非层状材料的结合；3.本专利技术工艺和设备简单，耦合良好，产生优良的光探测性能。附图说明图1为实施例1制得的二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料的光学显微镜图像。具体实施方式下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的内容，但不应理解为对本专利技术的限制。实施例11.用电子天平称量10mg三硫化二铟粉末，将三硫化二铟石英舟放置在管式炉正中间；通入氩气并控制气体流量为600sccm，给管式炉石英管通入大量氩气10分钟。2.打开管式炉，在30分钟内从室温升至980℃，其中在500℃左右把气流减少至20sccm，在980℃保温10分钟，待自然冷却后把样品取出，在云母片上制得二维三硫化二铟单晶。3.将将带着二维三硫化二铟单晶的云母片放置于匀胶机上，调整旋涂条件为转速：2000r/s，旋涂时间：60s，在云母片上的二维三硫化二铟单晶上旋涂，制得二维三硫化二铟耦合碲量子点。图1为实施例1制得的二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料的光学显微镜图像。从图1中可知，碲量子点分散在三硫化二铟上，说明三硫化二铟与碲量子点之间存在协同作用。实施例21.用电子天平称量20mg三硫化二铟粉末，将三硫化二铟石英舟放置在管式炉正中间；通入氩气并控制气体流量为600sccm，给管式炉石英管通入大量氩气10分钟。2.打开管式炉，在30分钟内从室温升至980℃，其中在500℃左右把气流减少至20sccm，在980℃保温10分钟，待自然冷却后把样品取出，在云母片上制得二维三硫化二铟单晶。3.将云母片放置于匀胶机上，调整旋涂条件为转速：3000r/s，旋涂时间：60s；在云母片上的二维三硫化二铟单晶上旋涂，制得二维三硫化二铟耦合碲量子点。实施例31.用电子天平称量30mg三硫化二铟粉末，将三硫化二铟石英舟放置在管式炉正中间；通入氩气并控制气体流量为600sccm，给管式炉石英管通入大量氩气10分钟。2.打开管式炉，在30分钟内从室温升至980℃，其中在500℃左右把气流减少至20sccm，在980℃保温10分钟，待自然冷却后把样品取出，在云母片上制得二维三硫化二铟单晶。3.将云母片放置于匀胶机上，调整旋涂条件为转速：3000r/s，旋涂时间：30s，在云母片上的二维三硫化二铟单晶上旋涂，制得二维三硫化二铟耦合碲量子点。实施例41.用电子天平称量35mg三硫化二铟粉末，将三硫化二铟石英舟放置在管式炉正中间；通入氩气并控制气体流量为600sccm，给管式炉石英管通入大量氩气10分钟。2.打开管式炉，在30分钟内从室温升至980℃，其中在500℃左右把气流减少至20sccm，在980℃保温10分钟，待自然冷却后把样品取出，在云母片上制得二维三硫化二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料，其特征在于，所述二维三硫化二铟上耦合碲量子点是将云母片平放在三硫化二铟粉末的上方，然后放置在管式炉中间；在氩气气氛下，温升温至900～980℃并保温，自然冷却，在云母片上制得二维三硫化二铟单晶；将带着二维三硫化二铟单晶的云母片放置于匀胶机上，在云母片上旋涂碲量子点制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料，其特征在于，所述二维三硫化二铟上耦合碲量子点是将云母片平放在三硫化二铟粉末的上方，然后放置在管式炉中间；在氩气气氛下，温升温至900～980℃并保温，自然冷却，在云母片上制得二维三硫化二铟单晶；将带着二维三硫化二铟单晶的云母片放置于匀胶机上，在云母片上旋涂碲量子点制得。


2.根据权利要求1所述的二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料，其特征在于，所述三硫化二铟粉末和碲量子点的质量比为1：(10～100)。


3.根据权利要求1所述的二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料，其特征在于，所述保温的时间为10～20min。


4.根据权利要求1-3任一项所述的二维三硫化二铟耦合碲量子点复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
S1.将三硫化二铟粉末放置在干净的石英舟上，将清洗的云母片平放在石英舟的上方，然后将石英舟放置在管式炉中间；
S2.完全打开管式炉的进气阀与出气阀，打开氮气瓶，调节气体流量计气流量为500～600sccm，向管式炉的石英管通入氮气，排尽空气杂质；
S3.打开管式炉，从室温升至500～550℃时将气流减少至10～20sccm，继续升温至900～980℃保温后自然冷却，在云母片...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆健婷，郑照强，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44