[发明专利]一种磷化亚铜二维薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种磷化亚铜二维薄膜的制备方法，本发明采用次磷酸钠和铜箔作为前驱物，通过在惰性气氛中加热，在铜箔表面生长磷化亚铜晶体；然后以表面生长有磷化亚铜的铜箔为源，表面生长有氧化层的硅片(SiO₂/Si)为基底，采用采用化学气相沉积法(CVD)在基底表面生长磷化亚铜二维薄膜。本发明薄膜制备的重复性好、晶体结晶质量高。制备的磷化亚铜二维薄膜厚度为2‑10nm。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种二维磷化亚铜二维薄膜的制备方法。

背景技术

二维材料常常表现出不同于块体材料的性质而引起研究的兴趣。本专利制备了磷化亚铜二维薄膜，有助于磷化亚铜以及其它磷化物二维材料的制备、性能和应用研究。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种磷化亚铜二维薄膜的制备方法。

本发明采用次磷酸钠和铜箔作为前驱物，通过在惰性气氛中加热，在铜箔表面生长磷化亚铜晶体；然后以表面生长有磷化亚铜的铜箔为源，表面生长有氧化层的硅片(SiO₂/Si)为基底，采用采用化学气相沉积法(CVD)在基底表面生长磷化亚铜二维薄膜。

作为优选，所述的在铜箔表面生长得到磷化亚铜晶体，具体为：

步骤(1).将次磷酸钠放入刚玉舟中，然后在刚玉舟表面覆盖1-5平方厘米，厚度为250-1000微米的铜箔；

步骤(2).将步骤(1)的刚玉舟放入刚玉管中，抽真空后，充入1个大气压的氩气，然后刚玉管两端密封；

步骤(3).将步骤(2)刚玉管通过管式炉加热至280～300℃，升温速率10℃/min；温度升至280～300℃后保温，保温时间为30～60min；然后自然冷却至室温，刚玉管抽真空去除管内残留气体，然后取出产物表面生长有磷化亚铜的铜箔。

作为优选，所述的以表面生长有磷化亚铜的铜箔为源，表面生长有氧化层的硅片(SiO₂/Si)为基底，采用化学气相沉积法在基底表面生长磷化亚铜二维薄膜，具体为：

步骤(1).将表面生长有磷化亚铜的铜箔放入刚玉舟中，然后转入刚玉管中，并在刚玉管口倾斜45°放入表面生长有氧化层的硅片。抽真空，充入1个大气压的氩气，然后刚玉管两端密封；

步骤(2).将步骤(1)的刚玉管中间位置通过管式炉加热至700～850℃，刚玉管口的温度为550～700℃，升温速率为10℃/min；温度升至700～850℃后保温，保温时间为10～30min；然后自然冷却至室温，之后取出刚玉管口的产物，获得在基底表面生长的磷化亚铜二维薄膜。

作为优选，所述的基底尺寸为2.5～3.5cm×1.5～2.0cm。

作为优选，所述的刚玉管直径为1英寸且抽真空的装置带尾气净化设备。

作为优选，所述的刚玉舟尺寸为0.8厘米×0.6厘米×6厘米。

本发明的优点是：以表面生长有磷化亚铜的铜箔为源，表面生长有氧化层的硅片(SiO₂/Si)为基底，采用化学气相沉积法在基底表面生长磷化亚铜二维薄膜，薄膜制备的重复性好、晶体结晶质量高。制备的磷化亚铜二维薄膜厚度为2-10nm。

附图说明

图1为硅片表面生长的磷化亚铜二维薄膜原子力显微镜图；

图2为图1总共标记为1水平线段对应的薄膜高度数据图。

具体实施方式

实施例一：

步骤(1).将次磷酸钠6g，放入刚玉舟中，在刚玉舟表面覆盖5平方厘米，厚度为1000微米的铜箔；