一种制备二维纳米材料同质结和异质结的方法技术

本发明专利技术提供了一种制备二维纳米材料同质结和异质结的方法,首先利用分子束外延技术在超润滑基底上生长高质量的单层岛状二维材料，其次利用扫描隧道显微镜的针尖操纵技术,并采用平面拼接和层间堆叠这两种方式中的任意一种方式对二维材料进行处理，以在纳米尺度上实现对同质结和异质结的可控制备。本发明专利技术流程简单，能改良现有的同质结和异质结制备方法，获得高质量、无污染、界面原子结构精准可控、层间转角精确可调的二维材料同质结和异质结样品，适于推广应用。适于推广应用。适于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种制备二维纳米材料同质结和异质结的方法


[0001]本专利技术涉及二维材料制备
，具体涉及一种制备二维纳米材料同质结和异质结的方法。

技术介绍

[0002]石墨烯的发现以及其优异的物理性质和潜在的应用价值激发了人们对二维原子材料的探索。随着近几年二维材料可控制备技术的不断发展，越来越多的新型二维材料被成功地制备并且在光学、电学、磁学、机械等方面展示出优异的性能。通过将单层二维材料进行平面拼接或层间堆叠，可以实现对二维材料同质结和异质结的构筑，这不仅为二维材料的性质调控提供了全新的自由度，而且有望实现许多单层二维材料所不具备的性质，如超导态、拓扑绝缘态、量子反常霍尔效应、奇异金属态、陈绝缘体、铁电性等，为探索新奇量子物态提供了前所未有的平台。例如，两层石墨烯通过范德瓦尔斯力堆叠，当层间转角接近1.1
°
时，可以实现关联绝缘态
‑
超导态的转变；单层过渡金属硫族化合物WS2和MoS2通过面内拼接，不仅可以形成本征的p
‑
n结，而且可以使局域的光致发光信号显著增强，对未来信息电子器件的发展具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备二维纳米材料同质结和异质结的方法,其特征在于,首先利用分子束外延技术在超润滑基底上生长高质量的单层岛状二维材料，其次利用扫描隧道显微镜的针尖操纵技术,并采用平面拼接和层间堆叠这两种方式中的任意一种方式对二维材料进行处理，以在纳米尺度上实现对同质结和异质结的可控制备。2.如权利要求1所述的制备二维纳米材料同质结和异质结的方法,其特征在于，具体包括以下步骤：(1)在真空环境下，利用分子束外延技术，制备单层岛状二维材料；(2)对上述步骤(1)制得的单层岛状二维材料进行表面处理；(3)通过扫描隧道显微镜表征上述步骤(2)得到的单层岛状二维材料的形貌和结构并确定其空间位置；(4)利用扫描隧道显微镜的针尖操纵技术，通过将上述步骤(2)得到的单层岛状二维材料平移和旋转，实现对二维纳米材料同质结和异质结的制备。3.如权利要求2所述的制备二维纳米材料同质结和异质结的方法,其特征在于，所述步骤(1)的具体方法为：在真空环境下，利用分子束外延技术，将高纯度的硒原子和铌原子以大于20:1的比例蒸发到双层石墨烯覆盖的碳化硅衬底上，实现对单层岛状二硒化铌材料的初步制备。4.如权利要求3所述的制备二维纳米材料同质结和异质结的方法,其特征在于：在二维纳米材料外延生长过程中，通过调节基底温度,可制得二硒化铌的单层八面体构型和三棱柱构型。5.如权利要求2所述的制备二维纳米材料同质结和异质结的方法,其特征在于，所述步骤(2)的具体过程为：在硒原子的氛围中将制备的单层岛状二硒化铌材料进行高温退火处理，以降低二硒化铌内部和边缘的缺陷结构。6.一种制备二维纳米材料同质结和异质结的方法,其特征在于：首先利用扫描隧道显微镜在恒流模式下扫图，确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑶瑶，张钰，张全震，刘立巍，王业亮，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：