[发明专利]一种二维氮化镓材料及其制备方法

权利要求书

1.一种二维氮化镓材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

以硒化镓粉末作为前驱体，采用化学气相沉积法制备二维硒化镓；

以二维硒化镓作为模板，置于含氮源的管式炉中进行高温氮化处理，制备得到二维氮化镓材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述以硒化镓粉末作为前驱体，采用化学气相沉积法制备二维硒化镓，包括：

对衬底进行预处理，其中，所述衬底为SiO₂/Si衬底、Si衬底、蓝宝石衬底中的一种，Si衬底以(111)为外延方向；

将预处理后的衬底转移至管式炉的下游温区，并在上游温区放置硒化镓粉末，抽真空，并充Ar至大气压，持续通入设定流量的Ar，维持气压并开始加热升温；

下游温区和上游温区的温度均升高至第一设定温度后停止加热后，抽真空至设定气压并保温一段时间，关闭真空泵并通入Ar使炉内气压迅速升高；

待管式炉自然冷却至室温后，将沉积有硒化镓的衬底取出并进行清洗处理，获得沉积有二维硒化镓的衬底。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，持续通入Ar的流量为30-50sccm。

4.根据权利要求2所述的二维硒化镓制备方法，其特征在于，下游温区的第一设定温度为690-750℃，上游温区的第一设定温度为800-900℃。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，设定气压为20-40torr。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，保温时间为5-20min。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述以二维硒化镓作为模板，置于含氮源的管式炉中进行高温氮化处理，制备得到二维氮化镓材料，包括：

将沉积有二维硒化镓的衬底转移至另一未被污染的管式炉中，抽真空并通入Ar以排尽空气；

充Ar至大气压，停止通气后开始加热升温；

加热升温至第二设定温度后，通入相同流量的Ar/NH₃混合气体，开启真空泵维持管内气压并保温；

停止加热后停止通入NH₃并通入Ar，等待管式炉自然降温后获得二维氮化镓材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第二设定温度为550-650℃。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述氮源为氨气或氮气等离子体。

10.一种二维氮化镓材料，基于权利要求1-9中任一项所述的制备方法制备，其特征在于，所述二维氮化镓材料以二维硒化镓为模板。