[发明专利]一种无机-有机杂化晶体材料及其合成方法和应用

说明书

本发明提供一种无机‑有机杂化晶体材料及其合成方法和应用，所述晶体材料的化学式为[(Cusubgt;x/subgt;Agsubgt;4‑x/subgt;Isubgt;4/subgt;)DPTD]subgt;n/subgt;，分子式为Cusubgt;x/subgt;Agsubgt;4‑/subgt;subgt;x/subgt;Isubgt;4/subgt;Csubgt;14/subgt;Hsubgt;12/subgt;Nsubgt;4/subgt;Ssubgt;3/subgt;，其中x取值为2～4；DPTD代表的是2,5‑二‑(2′‑甲基吡啶硫基)‑噻二唑；所述晶体材料化合物结晶于立方晶系Pbcn空间群，其是由[(Cusubgt;x/subgt;Agsubgt;4‑x/subgt;Isubgt;4/subgt;)DPTD]subgt;n/subgt;形成的一维纳米链状晶体，链结构类似三层夹心结构，上下层为DPTD有机配体，中间层为(Cusubgt;x/subgt;Agsubgt;4‑x/subgt;Isubgt;4/subgt;)组成的无机金属链；这种三层夹心链结构在空间中沿着c轴方向延伸，并在a轴和b轴方向均以ABAB模式堆积。本发明晶体具有超高的空气稳定性和半导体性质，且是宽带隙半导体材料，可通过简单调控其中的金属无机组分实现带隙的调节。

【技术领域】

本发明涉及无机-有机杂化晶体材料领域，具体涉及一种无机-有机杂化晶体材料及其合成方法和应用。

【背景技术】

半导体材料是指常温下导电性能介于导体和绝缘体之间的材料，其在集成电路、通信系统、光伏发电、照明、消费电子、国防科技等领域都具有广泛应用，是现代电子技术的重要基础。近半个世纪以来，我国的半导体材料产业已获得了显著发展，在基本满足国内市场的需求之外，已在逐步进入国际市场。然而由于我国半导体产业起步比美国、欧盟、日本、韩国等国家晚，目前市面所用的许多半导体材料的核心研发技术和知识产权归属于这些国家，很大程度地限制了我国半导体产业的全面发展。因此，大力研发新型的半导体材料对于推动我国半导体产业以及电子技术的进步具有重大的现实意义。

宽带隙半导体被称为第三代半导体，是新一代武器装备电子化、智能化、集成化和微型化的核心技术，由于兼具器件体积小、重量轻、稳定性好、可靠性高、功耗低等优势受到国内外广泛关注。无机-有机杂化材料由于融合了无机和有机材料的特性，具有种类丰富、光电性质优异、带隙可调的特点，是极具潜力的宽带隙半导体材料。目前，大部分无机-有机杂化材料都是通过改变有机组分来调节带隙，存在操作复杂的缺点。

本发明的目的是合成一种新型的无机-有机杂化宽带隙材料，并通过简单调控其中的金属无机组分实现带隙的调节。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种无机-有机杂化晶体材料，具有超高的空气稳定性和半导体性质，且是宽带隙半导体材料，可通过简单调控其中的金属无机组分实现带隙的调节。

本发明是这样实现上述技术问题之一的：

一种无机-有机杂化晶体材料，所述晶体材料的化学式为[(Cu_xAg_4-xI₄)DPTD]_n，分子式为Cu_XAg_4-XI₄C₁₄H₁₂N₄S₃，其中X取值为0～4；DPTD代表的是2,5-二-(2′-甲基吡啶硫基)-噻二唑，其分子结构式如下：