[发明专利]过渡金属硫属化合物与氮化硼或石墨烯异质结的制备方法

权利要求书

1.一种过渡金属硫属化合物与氮化硼或石墨烯异质结的制备方法，其特征在于：是一种依靠硫属元素插层的自上而下的化学生长方法，

包括如下步骤：

(1)真空环境下，在过渡金属衬底表面上生长氮化硼或石墨烯结构；所述氮化硼由环硼 氮烷或氨硼烷分解制得；所述步骤(1)中，所述过渡金属衬底包 括Ru、Pt、Ni、Ir、Rh或Fe金属的单晶及薄膜；

(2)利用物理气相沉积的方法将硫属元素蒸发到氮化硼或石墨烯表面上；

(3)退火处理使得氮化硼或石墨烯表面上的硫属元素插层到氮化硼或石墨烯和过渡金属衬底之间；

(4)插层的硫属元素与过渡金属衬底表面反应形成层状的过渡金属硫属元素化合物，并形成过渡金属硫属化合物与氮化硼或石墨烯的异质结。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，通过化学气相沉积法在所述过渡金属衬底表面上生长得到所述氮化硼或石墨烯结构。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氮化硼为六方氮化硼。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述过渡金属硫属元素化合物为过渡金属硒化合物，过渡金属硫化合物以及过渡金属碲化合物的一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，退火温度为室温～400度；其中当过渡金属衬底为过渡金属Ru(0001)时，所述退火温度为室温～200度；当过渡金属衬 底为Pt(111) 时，所述退火温度为室温～400度。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述Ru(0001)还需要进行清理，以去除Ru(0001)表面的杂质，清理步骤为：在真空腔内对Ru单晶进行氩离子溅射，氧气烧，然后对Ru单晶加热到1200度进行高温退火。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述Pt(111)还需要进行清理，以去除Pt(111)表面的杂质，清理步骤为：在真空腔内对Pt单晶进行氩离子溅射，氧气烧，然后对Pt单晶加热到850度进行高温退火。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：过渡金属衬底为Ru(0001)，生长所述氮化硼，Ru(0001)的生长温度为500度～1000度。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：氮化硼由环硼氮烷分解制得，同时过渡金属衬底为Ru(0001)，在Ru(0001)上生长氮化硼中环硼氮烷的压力为1×10-9～1×10-5 mbar。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：过渡金属衬底为Pt(111)，生长所述氮化硼时，过渡金属衬底Pt(111)的生长温度为500度～1000度。

11.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：氮化硼由环硼氮烷分解制得，同时过渡金属衬底为Pt(111)，在Pt(111)上生长氮化硼中环硼氮烷的压力为1×10-9～1×10- 5mbar。

12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，硫属元素是从分子束外延成膜蒸发器中出来，所述蒸发器的温度为90度～120度。