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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108546994A(43)申请公布日2018.09.18(21)申请号201810361432.3(22)申请日2018.04.20(71)申请人清华-伯克利深圳学院筹备办公室地址518055广东省深圳市南山区学苑大道1001号南山智园(72)发明人成会明唐磊刘碧录(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人巩克栋(51)Int.Cl.C30B29/46(2006.01)C30B25/18(2006.01)C30B29/64(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图9页(54)发明名称一种二维三硒化二铟原子晶体及其制备方法和用途(57)摘要本发明提供了一种二维三硒化二铟原子晶体及其制备方法和用途。所述制备方法包括:将含有硒和铟的前驱体置于反应炉一侧,将生长衬底置于反应炉的另一侧,进行化学气相沉积,得到所述二维In2Se3原子晶体;其中,所述生长衬底由并排排列的基底组成且基底间相互接触。本发明还提供了一种如上述方法制备得到的二维In2Se3原子晶体,所述原子晶体形貌良好,尺寸大,达到100μm-110μm,可用于微纳电子器件、光学器件或化学生物传感器。所述制备方法可实现大尺寸的二维In2Se3原子晶体的可控制备,且工艺简单,操作容易,制备成本低,适于产业化生产。CN108546994ACN108546994A权利要求书1/2页1.一种二维In2Se3原子晶体的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:将含有硒和铟的前驱体置于反应炉一侧,将生长衬底置于反应炉的另一侧,进行化学气相沉积,得到所述二维In2Se3原子晶体;其中,所述生长衬底由并排排列的基底组成且基底间相互接触。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述生长衬底中,基底数量为两片;优选的,所述生长衬底中,基底为云母基底和/或蓝宝石基底;优选地,所述云母基底为剥离后的新鲜云母基底;优选地,当所述云母基底为剥离后的新鲜云母基底时,将新鲜云母基底的剖切面面对面并排排列;优选地,所述蓝宝石基底为A面蓝宝石基底和/或R面蓝宝石基底。3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述含有硒和铟的前驱体为In2Se3粉末;优选地,所述含有硒和铟的前驱体置于反应炉的加热中心区域;优选地,所述生长衬底置于反应炉中的气流下游端;优选地,所述反应炉为水平管式炉。4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述化学气相沉积包括以下步骤:在通入惰性气体的条件下,将反应炉升温,进行加热反应,得到所述二维In2Se3原子晶体。5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述惰性气体包括氩气和/或氮气;优选地,所述惰性气体的通入速率为50sccm-200sccm,优选为50sccm;优选地,在升温前,用惰性气体将反应炉中的空气排出。6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征在于,所述升温的速率为20℃/min-40℃/min,优选为30℃/min;优选地,所述加热的温度为750℃-850℃;优选地,所述加热反应的时间为5min-30min;优选地,所述化学气相沉积还包括,在加热反应后,在通入惰性气体的条件下自然冷却反应体系;优选地,自然冷却时通入的惰性气体包括氩气和/或氮气;优选地,所述自然冷却将反应体系的温度降低至20℃-30℃,优选为25℃。7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:将In2Se3粉末置于水平管式炉的加热中心区域,将生产衬底置于水平管式炉中In2Se3粉末的一侧且位于水平管式炉的气流下游端,用惰性气体排出空气后以50sccm的速率向水平管式炉中通入惰性气体,以30℃/min的升温速度将水平管式炉内反应体系的温度升至750℃-850℃,保温5min-30min进行加热反应,反应后继续通入惰性气体,自然冷却,将反应体系的温度降低至25℃,得到所述二维In2Se3原子晶体;其中,所述生产衬底由并排排列的基底组成且基底间相互接触,所述基底为云母基底。8.根据权利要求1-7任一项制备方法制备得到的二维In2Se3原子晶体。9.根据权利要求8所述的二维In2Se3原子晶体,其特征在于,所述二维In2Se3原子晶体的2CN108546994A权利要求书2/2页形貌为三角形片状;优选地,所述二维In2Se3原子晶体的晶系为六方晶系;优选地,所述二维In2Se3原子晶体的尺寸为100μm-110μm;优选地,所述二维In2Se3原子晶体的厚度为3nm-4nm,优选为3.6nm。10.根据权利要求8或9所述的二维In2Se3原子晶体的用途,其特征在于,所述二维In2Se3原子晶体用于微纳电子器件、光学器件或化学生物传感器。3CN10854