一种黑磷砷材料、及其制备方法和在半导体器件中的应用技术

本发明专利技术提供了一种黑磷砷材料的制备方法，包括：保护性气氛或真空的密闭容器中，将灰砷、红磷和添加剂混合后置于高温区域进行反应，并同步于低温区域结晶沉积，得到黑磷砷材料；其中，所述添加剂包括碘化碲；所述高温区域的温度不低于550℃，所述低温区域的温度为450～530℃；所述黑磷砷材料为黑磷砷单晶。本发明专利技术实现了片状黑磷砷单晶的可控合成，且在半导体器件中具有优异的应用性。件中具有优异的应用性。件中具有优异的应用性。

【技术实现步骤摘要】
一种黑磷砷材料、及其制备方法和在半导体器件中的应用


[0001]本专利技术涉及半导体材料的制备，尤其涉及一种黑磷砷材料、及其制备方法和在半导体器件中的应用。

技术介绍

[0002]黑磷砷具有带褶皱蜂窝结构的正交晶格，且具有强的面内共价键和弱的层间范德华相互作用；砷原子和磷原子分布其中，砷原子的含量为0<As≤0.83，黑磷砷分子的晶胞体积与砷原子的比例呈正比关系，其晶格常数通常为b＞c＞a，其中，a，b，c分别是沿着之字形、堆叠和扶手椅方向的晶格常数。其适中可调的带隙结构(0.15
‑
0.3eV)可以填补石墨烯的零带隙和六方氮化硼的相对大带隙(5
‑
6eV)之间的光谱空白，实现中长波红外区域的响应。同时，黑磷砷具有各向异性的光电特性和比过渡金属二硫化物更高的理论载流子迁移率(～14000cm2V
‑1s
‑1)。
[0003]基于上述特性，黑磷砷材料在场效应晶体管、光电导体、中波红外光电探测器、硅光子微加热器、锂离子电池、太阳能激子电池和激光器、中波红外光电探测等方面具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黑磷砷材料的制备方法，其特征在于，包括：保护性气氛或真空的密闭容器中，将灰砷、红磷和添加剂混合后置于高温区域进行反应，并同步于低温区域结晶沉积，得到黑磷砷材料；其中，所述添加剂包括碘化碲；所述高温区域的温度不低于550℃，所述低温区域的温度为450～530℃；所述黑磷砷材料为黑磷砷单晶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时长小于20h。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时长为6～12h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，当所述反应结束后，对所述高温区域和所述低温区域同时进行降温，所述降温的方式为骤冷降温。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭聪，宋家琪，柴立元，梁彦杰，闵小波，彭兵，王海鹰，柯勇，刘相恒，刘振兴，周元，赖心婷，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：