[发明专利]二维氮化镓晶体的制备方法在审

专利信息
申请号: 202211351439.X 申请日: 2022-10-31
公开(公告)号: CN115652436A 公开(公告)日: 2023-01-31
发明(设计)人: 吴伟汉;宋文涛;徐耿钊;刘争晖;张春玉;陈科蓓;韩厦;徐科 申请(专利权)人: 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
主分类号: C30B33/00 分类号: C30B33/00;C30B33/02;C30B29/40
代理公司: 苏州三英知识产权代理有限公司 32412 代理人: 周仁青
地址: 215123 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 二维 氮化 晶体 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种二维氮化镓晶体的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

S1、制备二维硒化镓或二维硫化镓晶体;

S2、将二维硒化镓或二维硫化镓晶体置于等离子体发生装置的真空腔室中,并通入氮源使二维硒化镓或二维硫化镓晶体发生氮化反应,用氮原子替换硒原子或硫原子,得到二维氮化镓晶体。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中的氮源为裂解的氮气和/或裂解的氨气。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述等离子体发生装置的射频功率为100W~400W,射频频率为200~500kHz。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中氮化反应的反应温度为600℃~800℃,反应时间为0.1h~5h,氮源的流量为0.1sccm~5sccm。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中氮化反应前还包括:

对二维硒化镓或二维硫化镓晶体进行加热预处理,在不同的加热温度下去除二维硒化镓或二维硫化镓晶体表面的有机物、水汽、碳原子及金属杂质原子中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1包括:

S11、制备二维硒化镓或二维硫化镓晶体并转移至转移衬底上;

S12、将转移衬底上的二维硒化镓或二维硫化镓晶体转移至微栅金属网上。

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S11包括:

清洗转移衬底;

制备二维硒化镓或二维硫化镓晶体,并将二维硒化镓或二维硫化镓晶体粘贴于载板上,采用载玻片对二维硒化镓或二维硫化镓晶体表面进行平整化;

采用第一胶带粘附二维硒化镓或二维硫化镓晶体进行减薄后,贴合至转移衬底上;

去除第一胶带,在转移衬底上得到二维硒化镓或二维硫化镓晶体;

利用氩枪轰击二维硒化镓或二维硫化镓晶体表面进行进一步减薄,然后通过在500℃~800℃范围内高温退火,恢复表面平整的形貌。

8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S12包括:

采用第二胶带粘贴转移衬底上的二维硒化镓或二维硫化镓晶体,并贴附于微栅金属网上;

去除第二胶带,在微栅金属网上得到二维硒化镓或二维硫化镓晶体。

9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述转移衬底为二氧化硅衬底、硅衬底或金属衬底;和/或,所述微栅金属网为微栅铜网。

10.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S2后还包括:

采用扫描电子显微镜、俄歇电子发射仪、X射线衍射仪、原子力显微镜、透射电子显微镜中的一种或多种对微栅金属网上的二维硒化镓或二维硫化镓晶体进行测试表征。

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