一种层状Ge1-xSb4+xTe7单晶体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种层状Ge<subgt;1‑x</subgt;Sb<subgt;4+x</subgt;Te<subgt;7</subgt;单晶体及其制备方法，涉及晶体材料制备技术领域。所述制备方法采用特定配比的锗粉、锑粉、碲粉为原料，通过高温烧制并在晶体形核和初晶生长阶段采用较慢的降温速率，以使材料形核成Ge<subgt;1‑</subgt;<subgt;x</subgt;Sb<subgt;4+x</subgt;Te<subgt;7</subgt;籽晶并使晶粒逐渐长大，得到大尺寸、高质量的Ge<subgt;1‑x</subgt;Sb<subgt;4+x</subgt;Te<subgt;7</subgt;单晶体，进而为三元Ge<subgt;1‑</subgt;<subgt;x</subgt;Sb<subgt;4+x</subgt;Te<subgt;7</subgt;硫族化合物的研究和开发提供材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶体材料制备，特别涉及一种层状ge1-xsb4+xte7单晶体及其制备方法。

技术介绍

1、层状硫族化合物的种类非常丰富且体现出众多新奇物性，包括拓扑表面态、电荷密度波、超导性和低晶格热导率等，在场效应管、光电探测器、光电催化、电池和热电器件等领域具有良好的应用前景。

2、ge1sb4te7是晶体结构为三方晶系（空间群：）的硫族化合物，其晶体结构中沿三方晶系3次轴方向为–[te–sb–te–sb–te]–[te–sb–te–ge–te–sb–te]–结构单元周期性堆垛，且te–te原子层间以范德瓦尔斯力（van der waals）相互作用，该材料表现出层状结构特性。该材料是拓扑绝缘体的有效备选者，其体电子态有能隙，而表面为受拓扑保护的特殊电子态，这种电子态有非常强的稳定性，可以抵抗外界的扰动。此外，该材料自身具有的能带结构特性（如带隙（band gap）约0.27 ev）以及低晶格热导率等特性，使之有望成为新的热电材料候选。因此，在电子器件、量子计算、光电传感、太阳能电池以及热电等器件领域，该层状碲化物ge1sb4te7基材料均本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种层状Ge1-xSb4+xTe7单晶体的制备方法，其特征在于，所述方法包括：以摩尔比为（1-x）：（4+x）：7的锗粉、锑粉、碲粉为原料，其中，所述x为0≤x≤0.15，在真空条件下，升温至950 ℃，于该温度保温6～12 h；保温结束后，分步缓慢降温，先以1～5 ℃/min的降温速率由950 ℃降温至620 ℃，再以0.5～1 ℃/h降温速率降温至590 ℃，并于590 ℃保温6～12 h；自然冷却至室温，得到层状Ge1-xSb4+xTe7单晶体。

2.根据权利要求1所述的层状Ge1-xSb4+xTe7单晶体的制备方法，其特征在于，所述锗粉、锑粉、碲粉的纯度≥99.9...

【技术特征摘要】

1.一种层状ge1-xsb4+xte7单晶体的制备方法，其特征在于，所述方法包括：以摩尔比为（1-x）：（4+x）：7的锗粉、锑粉、碲粉为原料，其中，所述x为0≤x≤0.15，在真空条件下，升温至950 ℃，于该温度保温6～12 h；保温结束后，分步缓慢降温，先以1～5 ℃/min的降温速率由950 ℃降温至620 ℃，再以0.5～1 ℃/h降温速率降温至590 ℃，并于590 ℃保温6～12 h；自然冷却至室温，得到层状ge1-xsb4+xte7单晶体。

2.根据权利要求1所述的层状ge1-xsb4+xte7单晶体的制备方法，其特征在于，所述锗粉、锑粉、碲粉的纯度≥99.99%。

3.根据权利要求1所述的层状ge1-xsb4+xte7单晶体的制备方法，其特征在于，所述升温至950 ℃的步骤中，是以2～5 ℃/min升温速率进行升温。

4.根据权利要求1所述的层状ge1-xsb4+xte7单晶体的制备方法，其特征在于，所述真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，张传林，路璐，米少波，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：