【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于二维纳米材料制备领域，更具体地，涉及一种二维钙钛矿cs2sni6纳米片的制备方法及其应用。
技术介绍
1、金属卤化物钙钛矿具有吸收系数高、载流子寿命长、光电性能可调、加工成本低等优点，是高性能光电器件的理想选择。然而，目前还缺乏既稳定又具有优异光电性能和无毒性的低维钙钛矿。近年来，无铅金属卤化物双钙钛矿因其环境友好、载流子扩散长度长和检测灵敏度高而引起了广泛的研究兴趣。在这些钙钛矿中，abx3钙钛矿中的两个b2+阳离子以b+和b3+的组合或b4+和空位的组合形成化学式为a2b+b3+x6或a2b4+x6的卤化物双钙钛矿(空位有序双钙钛矿)。
2、无铅空位有序卤化物双钙钛矿cs2sni6可以被认为是cssni3钙钛矿的缺陷变体。它缺少卤化锡八面体中一半的锡原子，形成了独特的结构这种缺陷可能是由于锡稳定的四价态和强的sn-i共价键。cs2sni6钙钛矿对空气和水的降解具有很高的稳定性。此外，它们还表现出高空穴迁移率和显著的吸收系数等理想特性。cs2sni6的直接带隙在1.26～1.62ev范围内，使其成为传统铅基钙钛矿在光电器件应用中的无铅替代品。采用水热法、共蒸发法和涂布法合成了cs2sni6钙钛矿量子点、块状晶体或多晶薄膜。然而，作为光电器件的基石，这些多晶钙钛矿的晶界和缺陷会降低器件的性能。
3、二维cs2sni6单晶片原则上具有优异的电子输运和光电特性。近年来，在有机溶液和无机/有机混合溶液的界面上生长出具有n型半导体行为的二维cs2sni6单晶片。此外，通过溶液法制备的zn、ni掺杂c
技术实现思路
1、针对现有技术存在的缺点和/或改进需求，本专利技术的目的在于提供一种二维cs2sni6晶体的化学气相沉积制备方法及其应用，其中通过将碘化铯和碘化亚锡混合获得前驱体。其目的在于通过材料的选择和反应条件的优化，沉积出分布均匀的二维cs2sni6晶体材料。
2、为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提出了一种二维cs2sni6晶体的制备方法，该方法具体步骤为：
3、步骤1：选取反应容器，将该反应容器划分为上游区域、中心区域和下游区域三个区域，将碘化铯和二碘化锡混合获得前驱体，将该前驱体置于所述上游区域，将云母片倒扣在前驱体上方，但不接触粉末；
4、步骤2：采用快速升温的方法将所述前驱体置于中心温区并对其加热；
5、步骤3：利用前驱体蒸汽反应形成cs2sni6晶体材料，从而在位于所述前驱体粉末上方沉积区的云母衬底上进行沉积，以此形成所述二维cs2sni6晶体材料。
6、作为进一步优选地，所述碘化铯和二碘化锡两种前驱体粉末应该充分混合，用于保证所述硫两种前驱体粉末能够共同蒸发。
7、作为进一步优选地，所述中心温区的温度为550℃～600℃。
8、作为进一步优选地，所述下游沉积区的温度为350℃～400℃。
9、作为进一步优选地，所述载气为高纯氩气，所述载气的流量为50sccm。
10、作为进一步优选地，所述衬底为云母。
11、作为进一步优选地，将本专利技术所制得的二维cs2sni6晶体用于制备cs2sni6光电探测器。
12、作为进一步优选地，所述额cs2sni6光电探测器的制备方法为：在化学气相沉积法制备得到的二维cs2sni6晶体上用电子束曝光后沉积金属，得到cs2sni6光电探测器。
13、作为进一步优选地，通过真空镀膜机在二维cs2sni6晶体上沉积金属。
14、作为进一步优选地，所述的金属为cr和/或au。
15、作为进一步优选地，cr的厚度为5nm，au的厚度为100nm。
16、按照本专利技术的另一方面，提供了一种利用上述方法制备的二维cs2sni6晶体材料。
17、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
18、(1)本专利技术提出了一种二维cs2sni6晶体的制备方法，该方法采用化学气相沉积策略，在生长温度和载气流量的协同下，可制得结晶性较好的二维cs2sni6晶体；
19、(2)本专利技术所制备的二维cs2sni6晶体，厚度减薄至18nm，大小在2-48μm之间，形貌良好，结晶度高。运用这种方法能够制备出cs2sni6光电探测器；
20、(3)本专利技术在制备过程中无复杂操作步骤和价格昂贵的原料使用，设备简单，操作易行；
21、(3)本专利技术通过简单的常压化学气相沉积方法得到了二维cs2sni6晶体，大小在2-48μm之间，为单晶，质量高，该制备方法简单可行，为其他二维钙钛矿的制备提供了参考。并且，本专利技术制备得到的二维cs2sni6晶体为二维无机无铅钙钛矿的合成及其在高性能光电探测器中的应用的重要进展。
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1.一种二维Cs2SnI6晶体的化学气相沉积制备方法，其特征在于，该制备方法具体步骤为：
2.如权利要求1所述的超薄二维Cs2SnI6晶体材料的制备方法，其特征在于，在S1中，所述上游沉积区的温度为350℃～400℃。
3.如权利要求1所述的二维Cs2SnI6晶体材料的制备方法，其特征在于，在S1中，所述衬云母底为为氟金云母。
4.如权利要求1所述的二维Cs2SnI6晶体材料的制备方法，其特征在于，在S1中，所述云母衬底和前驱体粉末间的垂直距离小于等于1mm。
5.如权利要求1所述的二维Cs2SnI6晶体材料的制备方法，其特征在于，在S2中，所述载气为高纯氩气，所述载气的流量为50sccm。
6.如权利要求1所述的二维Cs2SnI6晶体材料的制备方法，其特征在于，在S2中，所述中心温区的温度为550℃～600℃。
7.如权利要求1所述的超薄二维Cs2SnI6晶体材料的制备方法，其特征在于，在S3中，所述保温时间为30min。
8.如权利要求1～7任一项所述方法制备的二维Cs2SnI6晶体材料。p>
9.如权利要求8所述的二维Cs2SnI6晶体材料的应用，其特征在于：应用于光电器件的制备，优选用于制备Cs2SnI6光电探测器；优选地，通过真空镀膜机在二维Cs2SnI6晶体上沉积金属；优选地，所述的金属为Cr和/或Au。
...【技术特征摘要】
1.一种二维cs2sni6晶体的化学气相沉积制备方法，其特征在于，该制备方法具体步骤为：
2.如权利要求1所述的超薄二维cs2sni6晶体材料的制备方法，其特征在于，在s1中，所述上游沉积区的温度为350℃～400℃。
3.如权利要求1所述的二维cs2sni6晶体材料的制备方法，其特征在于，在s1中，所述衬云母底为为氟金云母。
4.如权利要求1所述的二维cs2sni6晶体材料的制备方法，其特征在于，在s1中，所述云母衬底和前驱体粉末间的垂直距离小于等于1mm。
5.如权利要求1所述的二维cs2sni6晶体材料的制备方法，其特征在于，在s2中，所述载气为高纯氩气...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵梅，张礼杰，谢军，邹超，金辉乐，王舜，
申请(专利权)人：温州大学新材料与产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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