System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种MoSe2/SnSe2复合纳米片及其制备方法和应用技术_技高网

一种MoSe2/SnSe2复合纳米片及其制备方法和应用技术

技术编号:44998822 阅读:1 留言:0更新日期:2025-04-15 17:12
本发明专利技术提供了一种MoSe2/SnSe2复合纳米片及其制备方法和应用。本发明专利技术在反应温度相对较低的温度下,短时间内成功合成了MoSe2/SnSe2复合纳米片,相较于气相沉积等需要在900℃以上反应80 h的异质结构,纳米复合异质结构的合成所需的反应温度低,反应时间短,操作方便、简单易行。另外,本发明专利技术制得的MoSe2/SnSe2复合纳米片呈鳞片包覆的六方片状,带隙为0.88 eV。经测试,包括MoSe2/SnSe2复合纳米片的红外光电器件具有良好的光电响应性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体材料领域,具体涉及一种mose2/snse2复合纳米片及其制备方法和应用。


技术介绍

1、过渡金属二硫属化物(tmdcs)在光电器件(如光伏电池、光电探测器、场效应晶体管等)中具有普遍的技术用途。过渡金属二硫属化物的异质结构可以轻松实现强内建场,促进分离光生载流子并抑制暗电流噪声,从而实现高检测率和高响应速度。

2、有研究报道,snse2具有约0.9 ev的间接带隙,snse2晶体在室温下具有8.6 cm2·v-1·s-1的高载流子迁移率,高于许多其他报道的二维材料,使其成为用作宽范围光电探测器的良好候选材料。另外,mose2是一种典型的过渡金属二硫属化合物(tmdcs),直接带隙约为1.5 ev,在宽带光电探测领域有着潜在价值。

3、目前,大多数对tmdcs异质结构的研究均通过气相反应转移过程实现,气相反应如化学气相沉积法(cvd)已经用于高质量原子级厚度范德华异质结构的可扩展合成。但气相反应所需要的高反应温度以及难以调控的反应动力学过程限制着tmdcs异质结构的合成。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种mose2/snse2复合纳米片及其制备方法和应用。该制备方法能够实现高质量的mose2/snse2复合纳米片的制备,并有效降低合成温度和合成时间,同时还可以降低操作条件难度和制备成本。

2、为达到此目的,本专利技术采用以下技术方案:

3、第一方面,本专利技术提供了一种mose2/snse2复合纳米片的制备方法,包括以下步骤:

4、s1:将锡源、硒源与溶剂混合,得到溶解液a;将钼源、硒源与溶剂混合,得到溶解液b;

5、所述锡源选自四苯基锡;

6、s2:在包含溶剂的液相体系中,加入溶解液a后进行第一反应,再加入溶解液b进行第二反应,形成mose2/snse2复合纳米片。

7、优选地,所述加入溶解液a在260~300℃下进行。

8、优选地,所述第一反应的时间为5~10 min。

9、优选地,所述硒源选自二苄基二硒。

10、优选地,所述钼源选自乙酰丙酮钼。

11、在本专利技术中,所述钼源的选择对于最终产物的形貌会造成影响,因此,本专利技术经筛选,优选乙酰丙酮钼作为钼源。

12、优选地,所述溶剂选自油胺、油酸或十八烯中的任意一种或多种。

13、优选地,所述锡源与硒源的摩尔比为0.050:(0.050~0.010);所述锡源与溶剂的用量比为0.05 mmol:(1~3) ml。

14、优选地,所述钼源与硒源的摩尔比为0.050:(0.050~0.075);所述钼源与溶剂的用量比为0.05 mmol:(1~3)ml。

15、优选地,步骤s1中得到溶解液a和溶解液b时的混合在超声条件下进行。

16、优选地,所述超声的功率为150~200 w,时间为5~10 min。

17、优选地,步骤s1中得到溶解液a和溶解液b时的混合结束后,还包括在保护性气体条件下,将体系升温至110~150℃,保温15~40 min。

18、优选地,所述第一反应和第二反应在保护性气氛下进行。

19、优选地,所述第二反应的温度为260~300℃,时间为5~35 min。

20、优选地,所述第二反应结束后,还包括冷却、洗涤和干燥。

21、第二方面,本专利技术提供一种上述制备方法制备得到的mose2/snse2复合纳米片,所述复合纳米片呈六方片形貌;所述六方片的表面覆有鳞状片。

22、优选地,所述六方片的直径为400~700 nm。

23、第三方面,本专利技术还提供了一种红外光探测器件,其包括上述制备方法制备得到的mose2/snse2复合纳米片。

24、优选地,所述红外光探测器件还包括石墨烯、硅片、金属电极和电路板。

25、与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:

26、本专利技术在反应温度相对较低的温度下,短时间内成功合成了mose2/snse2复合纳米片,相较于气相沉积等需要在900℃以上反应80 h的异质结构,纳米复合异质结构的合成所需的反应温度低,反应时间短,操作方便、简单易行。另外,本专利技术制得的mose2/snse2复合纳米片呈鳞片包覆的六方片状,形貌不同于单体snse2的纳米片状和mose2的纳米花状。经测试,呈六方片形貌的复合纳米片的带隙为0.88 ev,不同于通过该法制备的snse2单体的带隙(0.71 ev)和mose2单体的带隙(1.47 ev),造成差异的原因是snse2和mose2复合纳米片的形成使带隙拉平,并且提高了纳米结构的导电性。

27、本专利技术利用keithley 2400半导体性能分析系统对由mose2/snse2复合纳米片、石墨烯、硅片、金属电极和电路板组成的近红外光电器件进行了测试,结果表明该器件具有良好的光电响应性能,尤其是对于波长为808 nm的光的响应。

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【技术保护点】

1.一种MoSe2/SnSe2复合纳米片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述加入溶解液A在260~300℃下进行;

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述硒源选自二苄基二硒;

4.根据权利要求1~3中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述锡源与硒源的摩尔比为0.050:(0.050~0.010);所述锡源与溶剂的用量比为0.05 mmol:(1~3) mL;

5.根据权利要求1~4中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤S1中得到溶解液A和溶解液B时的混合在超声条件下进行;

6.根据权利要求1~5中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述反应在保护性气氛下进行;

7.根据权利要求1~6中任一项所述的制备方法制备得到的MoSe2/SnSe2复合纳米片,其特征在于,所述复合纳米片呈六方片形貌;

8.根据权利要求7所述的MoSe2/SnSe2复合纳米片,其特征在于,所述六方片的直径为400~700 nm。

9.一种红外光探测器件,其特征在于,包括权利要求1~6中任一项所述的制备方法制备得到的MoSe2/SnSe2复合纳米片。

10.根据权利要求9所述的红外光探测器件,其特征在于,所述红外光探测器件还包括墨烯、硅片、金属电极和电路板。

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【技术特征摘要】

1.一种mose2/snse2复合纳米片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述加入溶解液a在260~300℃下进行;

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述硒源选自二苄基二硒;

4.根据权利要求1~3中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述锡源与硒源的摩尔比为0.050:(0.050~0.010);所述锡源与溶剂的用量比为0.05 mmol:(1~3) ml;

5.根据权利要求1~4中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤s1中得到溶解液a和溶解液b时的混合在超声条件下进行;

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【专利技术属性】
技术研发人员:杨晴汤羽婷
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:

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