一种本征能隙为2THz的拓扑层状结构材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种本征能隙为2THz的拓扑层状结构材料及其制备方法；属于光电子学领域。本发明专利技术拓扑层状结构材料为2THz实现本征能隙跃迁的KNbO<subgt;2</subgt;材料，属于R‑3m空间群，由K<supgt;+</supgt;原子层和NbO<subgt;2</subgt;<supgt;‑</supgt;原子层交替堆叠构成，沿着Z轴方向具有三重对称性，制得晶体沿[661]晶带轴取向排列的织构。本发明专利技术采用水热反应—过饱和析出—溶液抽滤成型—退火(烧结)四步法制备KNbO<subgt;2</subgt;织构薄膜或块体材料。本发明专利技术方法原料及制备成本低廉、工艺过程简单且可操控性强，具有很强的工业应用潜力。本发明专利技术可应用于THz屏蔽吸波和基于带间跃迁的光电探测器及全固态THz辐射源材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于thz技术，氧化物光电子学领域，具体地说，涉及一种本征能隙为2thz的拓扑层状结构材料及其制备方法。

技术介绍

1、thz波的激发及探测作为下一代6g通讯、生物医学成像、大分子物质检测的核心技术，长期以来都是学术界及工业界关注的热点。目前，尚无基于本征能级跃迁激发thz波的电子材料，因此thz波辐射产生主要依靠超快激光和自由电子激光技术。基于超快激光泵浦半导体或自旋材料诱导光整流效应获得的thz辐射通常输出功率小于300mw，无法满足工业应用的需求。自由电子激光技术是当前获得高功率thz波辐射的主要方法，其平均输出功率可达10w。然而基于自由电子激光技术的thz辐射源发生装置结构复杂、尺寸庞大、且价格昂贵，成为阻碍thz技术发展和商业化应用的主要因素。通过外场激发材料本征能级跃迁被认为是获得thz波辐射是最理想方式，然而thz波的光谱能量范围约为：0.41mev-40mev，已知的半导体材料本征能隙均远大于该能量范围。虽然量子级联激光器可以通过量子势阱构造虚拟能级实现thz波的辐射，但其工作温度低于室温，且制造成本昂贵导致难以实现大规模工业化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种本征能隙为2THz的拓扑层状结构材料，其特征在于，所述拓扑层状结构材料为2THz实现本征能隙跃迁的KNbO2材料，属于R-3m空间群，由K+原子层和NbO2-原子层交替堆叠构成，沿着Z轴方向具有三重对称性，制得晶体沿[661]晶带轴取向排列的织构。

2.根据权利要求1所述的拓扑层状结构材料，其特征在于，KNbO2晶体单体形貌为方形或长方形。

3.根据权利要求1所述的拓扑层状结构材料，其特征在于，所述拓扑层状结构材料为陶瓷片、薄膜或块体。

4.根据权利要求1所述的拓扑层状结构材料，其特征在于，所述薄膜是由长方形的KNbO2晶体单体沿着[661]取...

【技术特征摘要】

1.一种本征能隙为2thz的拓扑层状结构材料，其特征在于，所述拓扑层状结构材料为2thz实现本征能隙跃迁的knbo2材料，属于r-3m空间群，由k+原子层和nbo2-原子层交替堆叠构成，沿着z轴方向具有三重对称性，制得晶体沿[661]晶带轴取向排列的织构。

2.根据权利要求1所述的拓扑层状结构材料，其特征在于，knbo2晶体单体形貌为方形或长方形。

3.根据权利要求1所述的拓扑层状结构材料，其特征在于，所述拓扑层状结构材料为陶瓷片、薄膜或块体。

4.根据权利要求1所述的拓扑层状结构材料，其特征在于，所述薄膜是由长方形的knbo2晶体单体沿着[661]取向(垂直于二维平面)随机堆叠形成了沿着c轴固定取向的织构薄膜。

5.一种权利要求1-4任...

【专利技术属性】
技术研发人员：周飞，陈健，何国林，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：