[发明专利]一种磷化金纳米片及其可控制备方法与应用

权利要求书

1.一种磷化金纳米片的可控制备方法，其特征在于包括：

将作为含磷前驱体的磷源和矿化剂置于化学气相输运设备的反应腔室的第一区域，所述矿化剂与磷源的质量比为1：5~50；

将设置有金膜的衬底相互堆叠设置，且置于所述反应腔室的第二区域，且所述第一区域比第二区域的工作温度高10~100 ℃，之后抽真空至所述反应腔室的真空度小于0.1Pa，所述金膜的厚度为30~500 nm，相邻堆叠设置的两个衬底之间的间隙为500 nm~5 μm；

加热使所述反应腔室的温度升温至600~850℃，所述升温的速率为1~20 ℃/min，并保温2~5h，从而使所述磷源和矿化剂气化产生含磷气体，以及使衬底表面的金蒸发并在衬底上形成成核点，之后降温至450~550℃，所述降温的速率为0.5~5 ℃/min，并保温1~5h，再冷却至室温，在成核点的诱导下使所述含磷气体与金反应从而在所述相互堆叠的衬底之间的间隙中外延生长形成磷化金纳米片。

2.根据权利要求1所述的可控制备方法，其特征在于：所述衬底表面的金蒸发至相邻上一层衬底上并形成成核点，所述含磷气体与金在该相邻上一层衬底上进行反应。

3.根据权利要求1所述的可控制备方法，其特征在于：所述磷源包括白磷、红磷、能够受热分解生成含磷气体的含磷化合物中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求3所述的可控制备方法，其特征在于：所述含磷化合物包括三碘化磷和/或三溴化磷。

5.根据权利要求1所述的可控制备方法，其特征在于：所述矿化剂包括四碘化锡、锡、金、金锡合金中的任意一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求5所述的可控制备方法，其特征在于：所述矿化剂为四碘化锡和锡的组合。

7.根据权利要求6所述的可控制备方法，其特征在于：所述四碘化锡、锡与磷源的质量比为1：(1~5)：(10~100)。

8.根据权利要求1所述的可控制备方法，其特征在于：所述衬底包括二氧化硅片、氟金云母片、石英片或蓝宝石片。

9.根据权利要求1所述的可控制备方法，其特征在于：所述衬底包括置于最底端的第一衬底，以及设置于所述第一衬底上的至少一个第二衬底，且所述第一衬底的长度大于所述第二衬底。

10.根据权利要求9所述的可控制备方法，其特征在于：所述第一衬底的长度比所述第二衬底大1~2cm。

11.由权利要求1-10中任一项所述制备方法制备的磷化金纳米片，所述磷化金纳米片的宽度为10~20 μm，长度为20~300 μm，厚度为100 ~ 500 nm，算术平均粗糙度为1~4 nm。

12.权利要求11所述的磷化金纳米片于催化或半导体器件领域中的应用。