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气相传输法制备大尺寸单晶Bi2Se3纳米片、纳米带

编号:NMJS04986

篇名:气相传输法制备大尺寸单晶Bi2Se3纳米片、纳米带

作者:李小帅1; 王增梅1; 2; 朱鸣芳3; 王善朋2; 陶绪堂2; 陆骏1; 陈兴涛1; 徐佳乐1;

关键词:气相传输法; Bi2Se3纳米片; Bi2Se3纳米带;

机构: (1. 东南大学 江苏省土木工程材料重点实验室,南京211189; 2. 山东大学 晶体材料国家重点实验室,济南250100; 3. 东南大学 江苏省先进金属材料高技术研究重点实验室,南京211189

摘要: 低维Bi2Se3纳米材料是最新研究发现的一种新型三维拓扑绝缘体材料,在微电子器件和传感器领域具有广阔的应用前景。本研究采用气相传输法在真空石英管中合成了大尺寸单晶Bi2Se3纳米片、纳米带。通过XRD、EDS、Raman、SEM等手段对Bi2Se3纳米片、纳米带的物相结构、组成、表面形貌等进行表征。测试结果表明:气相传输法合成的单晶 Bi2Se3 纳米片、纳米带相纯度高,结晶性能好,均是{001}取向;Bi2Se3 纳米片水平尺寸大,约为15~180μm; Bi2Se3纳米带长度达860μm, 宽度约5μm。根据不同温度下制备的Bi2Se3纳米片、纳米带SEM照片及其不同方向结合能的差异,分析了其可能的生长机制:在较高温度下沿<001>和<1010>方向生长速度快,生成大尺寸单晶Bi2Se3纳米片;在较低温度下,沿<1120>方向生长速度快,生成大尺寸单晶Bi2Se3纳米带。这些研究结果完善了大尺寸Bi2Se3纳米材料的制备工艺,有望在微电子器件领域得到商业化应用。

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