[发明专利]一种超薄、高结晶质量的二维锗(110)单晶的制备方法

权利要求书

1.一种超薄、高结晶质量的二维锗（110）单晶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将较高熔点的金属作为支撑基底，并对其进行预处理；所述较高熔点的金属选自钼、钨、钛、钒、铬、钌、铑、钯、铂、铱箔中的一种；

（2）将较低熔点的金属或合金放置在支撑基底上，引入锗源，在H₂/Ar气氛中以高于较低熔点金属或合金的熔化温度加热，获得低熔点金属或合金的原子级平坦金属基底；所述较低熔点的金属选自镓、铟，合金选自镓、铟组成的合金；所述锗源为有机溶剂分散的锗粉；

（3）原子级平坦金属基底上生长二维锗晶体，即得到超薄、高结晶质量的二维锗（110）单晶；所述生长二维锗晶体的方法为化学气相沉积法，沉积条件为：氢气和惰性气氛，其中氢气的流速为10～300 sccm，惰性气流的流速为20～500 sccm，加热温度为500～1200 ℃，升温时间为20～55 min，高温保温时间为0～60 min，生长时间为10～120 min；

（4）将超薄、高结晶质量的二维锗（110）单晶进行转移到目标基底上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中较高熔点的金属选自钼或钨。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中预处理的方法为：将支撑基底依次放入丙酮、乙醇和超纯水中进行超声处理。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中所述较低熔点的金属或合金的加入量为10～30 mg。

5.据权利要求1所述的方法，其特征在于，有机溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇和丙酮中的一种或两种；有机溶剂为用量为0.1～0.5 ml。

6.据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，若通氩气，流量为100～500sccm；若通氢气，流量为10～200 sccm。

7.据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，惰性气体为氩气或氮气中的一种或两种，氢气的流速为20～50 sccm，惰性气体的流速为150～600 sccm，加热温度为800～1100 ℃，升温时间为25～55 min，高温保温时间为0～15min，生长时间为5～20 min。