一种利用面内外延模板诱导生长H相二硒化铬薄膜的方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种利用面内外延模板诱导生长H相二硒化铬薄膜的方法及其应用，所述方法的核心在于使用面内外延模板诱导生长技术，利用与H相CrSe<subgt;2</subgt;晶格相匹配的MoSe<subgt;2</subgt;纳米带作为外延模板，通过分子束外延(MBE)制备高质量、高纯度的H相CrSe<subgt;2</subgt;薄膜，该方法有效促进了H相CrSe<subgt;2</subgt;薄膜的生长，并获得了具有原子级平整界面的MoSe<subgt;2</subgt;‑CrSe<subgt;2</subgt;横向异质结，该面内外延模板诱导的相选择生长方法为二维材料的发展和应用开辟新的可能性，尤其在功能二维材料的合成和特定相结构的电子学器件研发中具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二维过渡金属硫族化合物(2d-tmds)合成，特别是关于一种利用面内外延模板诱导生长h相二硒化铬薄膜的方法及其应用。

技术介绍

1、2d-tmds由于其拥有丰富的物理学性质以及在电子、光子、光电子、能量转换、电催化、生物传感和生物成像等领域的潜在应用而受到广泛的关注。这些材料的多种晶体相(如2h、1t、1t′等)具有不同的物理和化学性质，使得相变工程成为2d-tmds研究的关键领域。相变工程，即通过控制材料的生长条件和外部手段来实现不同相结构间的调控，是实现材料性能优化和功能多样化的重要手段。h相结构由于其独特的半导体性质，在电子和光电器件中显示出巨大的应用潜力。然而，单独生长硒化铬材料只能得到非层状生长的crse或1t和1t″相共存的多相crse2结构，无法得到高质量h相crse2薄膜。因此，开发一种可靠和精确的合成策略来制备h相结构的二维过渡金属硫化物薄膜对于实现2d-tmds材料的相变工程至关重要。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的首要目的是：提供一种利用面内外本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用面内外延模板诱导生长H相CrSe2薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1的所述方法，其特征在于，生长所述H相MoSe2纳米带的步骤包括如下步骤：

3.根据权利要求2的所述方法，其特征在于，所述衬底选用高定向热解石墨衬底。

4.根据权利要求3的所述方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括：在超高真空条件下，加热所述衬底，使得该高定向热解石墨衬底保持在550～600℃，进行高温除气，直至环境真空度小于1×10-8mbar；通过电子束蒸发源对Cr源和Mo源分别除气15～30分钟，直至环境真空保持在1×10-9mbar量级，其中...

【技术特征摘要】

1.一种利用面内外延模板诱导生长h相crse2薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1的所述方法，其特征在于，生长所述h相mose2纳米带的步骤包括如下步骤：

3.根据权利要求2的所述方法，其特征在于，所述衬底选用高定向热解石墨衬底。

4.根据权利要求3的所述方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括：在超高真空条件下，加热所述衬底，使得该高定向热解石墨衬底保持在550～600℃，进行高温除气，直至环境真空度小于1×10-8mbar；通过电子束蒸发源对cr源和mo源分别除气15～30分钟，直至环境真空保持在1×10-9mbar量级，其中se源的恒定除气功率为5～8w，cr源的恒定除气功率为9～10w，mo源的恒定除气功率为38～40w，通过分子蒸发源对se源除气40～60分钟，其中，se源的除气温度为150～170℃。

5.根据权利要求3的所述方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括：在富硒环境中，利用分子蒸发源和电子束蒸发源分别将高纯度的se原子和mo原子蒸发到高定向热解石墨衬底上，其中，se源的蒸发温度维持在140～150℃，mo源的恒定功率为38～40w，高定向热解石墨衬底温度保持在550～600℃，反应时间为15～20分钟，随后，通入过量的se，进行退火，退火的温度为550～600℃，退火时间为25～35min，获得高质量的mose2纳米带。

6.根据权利要求5的所述方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘美壮，徐静，卢奕旋，叶育良，陈祖信，徐小志，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：