[发明专利]具有高光电响应率的黑磷晶体、其制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种具有高光电响应率的黑磷晶体、其制备方法及应用。所述具有高光电响应率的黑磷晶体为单晶，空间点群Cmca(no.64)，晶胞参数为层间距其制备方法包括：将包含红磷、矿化剂和掺杂元素的生长前驱物置于内腔为真空环境的密封反应容器内，并对所述反应容器依次进行加热、保温、降温，从而生长形成所述黑磷晶体。本发明提供的黑磷晶体的载流子类型及载流子浓度可调，在无需后续修饰的情况下，即表现出极高的光电响应率，同时其制备方法简单，成本低、污染小、产率高、产物结晶性好、掺杂均匀，在光电子器件领域有广泛应用前景。

主权项

1.一种具有高光电响应率的黑磷晶体，其特征在于它的制备方法包括：提供生长前驱物，所述生长前驱物包含质量比为（100~600）：（10~100）：（0.1~10）的红磷、矿化剂和掺杂元素；将所述生长前驱物置于内腔为真空环境的密封反应容器内，并对所述反应容器进行加热，先在1~3小时内从室温升至600~850℃，并保温1~3小时，之后在1~24小时内降至450~550℃，并保温1~12小时，其后在1~4小时内降温至100~200℃，然后在1~3小时内降温至室温，最终形成具有高光电响应率的黑磷晶体，所述黑磷晶体为单晶，空间点群Cmca(no. 64)，晶胞参数为a=3.2~3.4Å，b=10.4~10.6Å，c=4.3~4.5Å，层间距4~6Å。