[发明专利]一种大尺寸二维热电材料碲化铋单晶的制备有效
| 申请号： | 202211008146.1 | 申请日： | 2022-08-22 |
| 公开（公告）号： | CN115341273B | 公开（公告）日： | 2023-10-24 |
| 发明（设计）人： | 高平奇;赵天歌;郁建灿;朱瑞楠;朱梦琼 | 申请（专利权）人： | 中山大学 |
| 主分类号： | C30B25/00 | 分类号： | C30B25/00;C30B29/46;H10N10/852;H10N10/01 |
| 代理公司： | 广东南北知识产权代理事务所(普通合伙) 44918 | 代理人： | 李思坪 |
| 地址： | 510275 广东*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 尺寸 二维 热电 材料 碲化铋单晶 制备 | ||
1.一种大尺寸二维热电材料碲化铋单晶的制备方法，其特征在于，以碲化铋粉末为源，将碲化铋放置在单温区水平管式炉的中心加热区，并将衬底放置在单温区水平管式炉的下游变温区，然后控制中心加热区的温度为400-600℃，通过以氢气-惰性气体的混合气作为载气将碲化铋蒸发产生的Bi源和Te源传输至衬底处，使Bi和Te在氢气作用下进行反应，进而在衬底上生成大尺寸的碲化铋单晶，所述氢气-惰性气体的混合气中，惰性气体的流量为50-100sccm，氢气的流量为2.5-15sccm。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸二维热电材料碲化铋单晶的制备方法，其特征在于，中心加热区的温度为500℃。
3.根据权利要求1所述的一种大尺寸二维热电材料碲化铋单晶的制备方法，其特征在于，所述氢气-惰性气体的混合气为氩气和氢气的混合气。
4.根据权利要求1所述的一种大尺寸二维热电材料碲化铋单晶的制备方法，其特征在于，中心加热区的升温速率为20-30℃/min。
5.根据权利要求1所述的一种大尺寸二维热电材料碲化铋单晶的制备方法，其特征在于，所述衬底为新鲜剥离的氟金云母衬底。
6.根据权利要求1所述的一种大尺寸二维热电材料碲化铋单晶的制备方法，其特征在于，反应的时间为1-10min，反应结束后载气保持不变，产物随炉自然冷却至室温。
7.根据权利要求1所述的一种大尺寸二维热电材料碲化铋单晶的制备方法，其特征在于，所述衬底放置在距离中心加热区12cm的下游变温区。
8.根据权利要求1所述的一种大尺寸二维热电材料碲化铋单晶的制备方法，其特征在于，所述单温区水平管式炉的管长为100cm，外径为25mm，管壁厚度为2.5mm，中心加热区的长度为10cm。
9.根据权利要求1所述的一种大尺寸二维热电材料碲化铋单晶的制备方法，其特征在于，中心加热区开始升温前，先将炉管内压强抽至10Pa，再充入600sccm氩气至大气压，并反复洗气，以排除残余氧气，随后开始加热，整个加热过程均持续通入氢气-惰性气体的混合气。
10.根据权利要求1所述的一种大尺寸二维热电材料碲化铋单晶的制备方法，其特征在于，所述氢气-惰性气体的混合气中，惰性气体的流量为95sccm，氢气的流量为5sccm。
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