[发明专利]一种周期性孔阵列二维材料及其可控制备方法和应用

说明书

本发明涉及二维材料的可控刻蚀领域，具体公开了一种二维材料周期性孔阵列可控制备方法，采用激光对MXsubgt;2/subgt;二维材料进行阵列化刻蚀，得到周期性的点缺陷阵列MXsubgt;2/subgt;二维材料；所述的M为金属元素，所述的X为S、Se中的至少一种；将点缺陷阵列MXsubgt;2/subgt;二维材料在载气中退火处理，并通过控制载气类型制得不同类型孔形貌的周期性孔阵列二维材料；具体包括以下实施方式。本发明能够实现阵列孔的可控制备，且制备的阵列孔的结构、形态和界面优异。

技术领域

本发明属于纳米材料领域，涉及周期性孔阵列的制备方法。

技术背景

自2004年以来，石墨烯的发现引发了人们对于二维层状材料的研究快速发展，由于二维材料提供的许多有趣特性，它们将有望在电子学、光电子学、自旋电子学、催化等领域大放异彩^[1-5]。目前为止，将二维材料成功集成到实际应用中的主要难点为实现大面积、高质量材料的大规模生长，采用化学气相沉积法获得晶圆级二维纳米片成为了一种通用制备策略而受到了广泛的欢迎^[6-12]。尽管如此，二维材料的生长机理尚未完全揭示，研究人员迫切的需要探究其他可靠手段来阐明二维材料的生长过程。

有鉴于此，刻蚀作为一种反向生长的过程^[13-14]，在研究材料生长机制方面具有重要意义。晶体生长过程中，原子在材料的前沿外延，而与晶体生长过程不同，刻蚀却是去除二维材料边缘或缺陷周围的原子。由于二维材料晶体边缘结构对其性能的深远影响，研究刻蚀过程，特别是研究气体气氛、刻蚀时间、温度等刻蚀参数将对于生长机理解释有着重要的作用。目前为止，常用的刻蚀方法有湿法刻蚀^[15]和干法刻蚀，除此之外，激光刻蚀^[16-17]、热刻蚀^[18-19]，原子层刻蚀^[20]也引发了人们的关注，但刻蚀过程完成之后，保证二维晶体质量不变以及刻蚀界面无残留对研究人员来说仍然是一个较大的挑战。

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