[发明专利]二维碲化镓材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种二维碲化镓材料的制备方法，用于解决现有制备方法制备的碲化镓材料面积小的技术问题。技术方案是以现有的微机械剥离法为基础，在转移过程中，引进温度和压力等参数，提高了二维GaTe材料的尺寸。在原有微机械剥离法剥离-转移步骤的基础上，设计了剥离-转移-再剥离三步微机械剥离法。转移时，在10⁵pa的外加压力和90-110℃条件下进行退火处理。最后使用思高胶带进行再剥离操作，实现GaTe薄片的进一步减薄。由于在转移阶段引入了外加压力下的退火工艺过程以及后续的再剥离减薄过程，稳定得到了大面积的二维GaTe材料。二维GaTe材料尺寸由背景技术的5-60μm提高到200-600μm。

主权项

一种二维碲化镓材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、采用垂直布里奇曼晶体生长法，将Ga:Te按物质的量比1:1进行配料，制备GaTe单晶体；步骤二、在Ar气氛下的米开罗那Universal 2440‑750手套箱内，选取大块表面光滑无褶皱的GaTe体材料，并沿自然解理面将其分离为多块；步骤三、在Ar气氛下的米开罗那Universal 2440‑750手套箱内，使用思高胶带从表层光亮、损伤较小的GaTe块体材料表面撕离一块厚度约为6‑8μm的GaTe薄片；步骤四、在Ar气氛下的米开罗那Universal 2440‑750手套箱内，将带有GaTe薄片的思高胶带多次粘合分离，直至胶带表面不再光亮，成功附着较为密集的数百纳米厚度的GaTe片层；为了保护GaTe体材料平整的表面，剥离时应使GaTe表面与胶带表面充分接触；在胶带分离过程中，要单方向缓慢进行；步骤五、选择胶带表面层状GaTe分布较为密集且残胶较少的区域进行转移，即将胶带上的GaTe薄片转移到厚度为300nm的SiO₂衬底表面；同时使用重物施加10⁵Pa的压力并在90℃‑110℃下退火处理22‑24h；步骤六、GaTe片层的减薄，即再剥离；利用3M思高胶带反复粘连，将附着在二氧化硅表面的GaTe进一步剥离，再使用蘸有丙酮的棉球擦除衬底表面的残胶。