Waiting
登录处理中...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Luchtdruk fabricage van grote en middelgrote enkellaags rechthoekig SnSe vlokken

Published: March 21, 2018 doi: 10.3791/57023

Summary

Een protocol wordt gepresenteerd tonen een tweestaps fabricage techniek om te groeien groot formaat enkellaags rechthoekige gevormde SnSe goedkope SiO2/Si diëlektrica (wafers) in een systeem met luchtdruk kwarts buisjes oven vlokken.

Abstract

Tin selenide (SnSe) behoort tot de familie van gelaagde metalen Chalcogeniden materialen met een verbogen structuur, zoals phosphorene en leert potentiële voor toepassingen in tweedimensionale nano-elektronica-apparaten. Hoewel vele methoden voor het synthetiseren van SnSe nanokristallen hebben ontwikkeld, blijft een eenvoudige manier om het fabriceren van grote en middelgrote enkellaags SnSe vlokken een grote uitdaging. Hierin laten we zien de experimentele methode direct groeien groot formaat enkellaags rechthoekig SnSe op veelgebruikte SiO2/Si isolerende substraten vlokken, met behulp van een eenvoudig twee stappen fabricage methode in een atmosferische druk kwarts buis oven systeem. De rechthoekige SnSe van enkellaags vlokken met een gemiddelde dikte van ~6.8 Å en laterale afmetingen van ongeveer 30 µm × 50 µm werden vervaardigd door een combinatie van damp vervoer afzetting techniek en stikstof etsen route. Wij gekenmerkt de morfologie, microstructuur en elektrische eigenschappen van de rechthoekige SnSe vlokken en behaalde uitstekende kristalliniteit en goede elektronische eigenschappen. Dit artikel over de methode van de fabricage in twee fasen kan helpen onderzoekers groeien van andere soortgelijke tweedimensionale, groot formaat, enkellaags materialen met behulp van een systeem van de atmosferische druk.

Introduction

Onderzoek naar twee dimensionale (2D) materialen heeft bloeide in de afgelopen jaren sinds de succesvolle isolatie van grafeen, te wijten aan de mogelijkheid van 2D materiaal dat superieure elektrische, optische en mechanische eigenschappen over hun bulk tegenhangers1 , 2 , 3 , 4 , 5. 2D materialen in opto-elektronische en elektronische apparaten6,7, katalyse en water8,9, oppervlakte-enhanced Raman splitsen van verstrooiing sensing veelbelovende toepassingen weergeven 10,11, etc. de grote familie van gelaagde materialen die kunnen worden geëxpandeerd in 2D materialen Toon grote diversiteit, variërend van de semi-metalen grafeen tot de halfgeleidende overgangsmetalen dichalcogenides (TMDs ) en fosfor (BP) aan de isolerende zeshoekige boornitride (h-BN) zwart. Deze materialen en hun Heterostructuren zijn in de afgelopen jaren goed bestudeerd en hebben veel nieuwe eigenschappen en toepassingen12tentoongesteld. Andere minder bestudeerd, maar ook veelbelovende 2D gelaagde materialen in de IIIA-VIA (GaS, GaSe en InSe)13,14 en IVA-VIA (GeS GeSe en SnS)15,16,17 gezinnen hebben ook onlangs ontvangen aandacht.

SnSe behoort tot de IVA-VIA groep en kristalliseert in een orthorhombisch structuur, met de atomen gerangschikt in de pnma ruimtegroep en kromgetrokken binnen de laag, zoals de kristalstructuur van phosphorene. SnSe is een smalle kloof halfgeleider met een band gap van 0.6 eV, maar is meer bekend om haar meer unieke Thermo-elektrische eigenschappen, zoals het is naar verluidt hebben een zeer hoge ZT (Thermo-elektrische figuur van verdienste) waarde van 2.6 op 923 K18,19 , die wordt toegeschreven aan de unieke elektronische structuur en een lage thermische geleidbaarheid. Terwijl de bulk SnSe kristallen commercieel beschikbaar zijn en kunnen worden gekweekt door bekende methoden, zoals de methode Bridgeman-Stockbarger20 of de chemische damp transportmethode formaat21, groot paar-laag en enkellaags SnSe op diëlektrische verwarming substraten is moeilijker. Er zijn vele verschillende ondergronden, ter ondersteuning van 2D materiaal groei, zoals zeer georiënteerde pyrolytische grafiet (HOPG), mica, SiO2, Si3N4en glas. Goedkope SiO2 diëlektrica zijn de meest gebruikte substraat, aangezien deze zorgen ervoor dat de fabricage van veld - effect transistors, waar de diëlektrica dienen als onderdeel van de elektrische terug poort. In onze ervaring, in tegenstelling tot grafeen en TMDs, het is moeilijk te verkrijgen van enkele-laag of enkellaags SnSe vlokken door de micromechanische afschilfering methode, zoals bulk SnSe heeft een hoge interlayer bindingsenergie22 van 32 meV / Å2, wat tot dik leidt lagen, zelfs langs de randen van de afgebladderde vlokken. Daarom, om de nieuwe elektronische eigenschappen van enkele laag en enkellaags SnSe te bestuderen, een nieuwe, eenvoudige en goedkope synthetische methode ter voorbereiding van hoge kwaliteit groot formaat enkellaags SnSe kristallen op de isolerende substraten is vereist, vooral omdat SnSe heeft aangetoond grote belofte als een kandidaat voor de Thermo-elektrische toepassingen voor energieomzetting in de lage en matige temperatuur bereik19.

Verschillende onderzoekers hebben methodes om te synthetiseren van hoge kwaliteit SnSe kristallen ontwikkeld. Liu et al. 23 en Franzman et al. 24 een oplossing-fase-methode gebruikt voor het synthetiseren van SnSe nanokristallen verschillende vormen, zoals quantumdots, nanoplates, enkele kristallijn nanosheets, nanoflowers en nanopolyhedra met behulp van SnCl2 en alkyl-Fosfine-selenium of dialkyl diselenium als voorlopers. Baumgardner et al. 25 colloïdaal SnSe nanodeeltjes gesynthetiseerd door het injecteren van bis[bis(trimethylsilyl)amino]tin(II) in de hete trioctylphosphine, en zij verkregen nanokristallen voor ~ 4-10 nm in diameter. Boscher et al. 26 gebruikt een atmosferische druk chemical vapor deposition techniek voor het verkrijgen van SnSe films op glazen substraten met behulp van tin stegen en diethyl selenide precursoren met een tin Tetra-ratio groter dan diethyl selenide, en hun gesynthetiseerde 10 SnSe films waren ongeveer 100 nm dik en zilver-zwart in verschijning. Zhao et al. 27 gebruikt damp vervoer afzetting in een laag vacuüm systeem en gesynthetiseerd single-crystal SnSe nanoplates op mica substraten en verkregen vierkante nanoplates van 1-6 µm. Verkrijgen van enkellaags SnSe zijn kristallen echter niet mogelijk met behulp van deze technieken. Li et al. 28 gesynthetiseerd met succes enkellaags single-crystal SnSe nanosheets met een een-pot synthetische methode SnCl4 en SeO2 precursoren. Ze waren echter alleen kunnen verkrijgen van een laterale grootte van ongeveer 300 nm voor hun nanosheets. We hebben onlangs onze methode om te groeien van hoge kwaliteit, grote en middelgrote enkellaags SnSe kristallen die fase pure29zijn gepubliceerd. Dit gedetailleerde protocol is bedoeld om te helpen nieuwe beoefenaars om te groeien van andere grote kwalitatief hoogwaardige uiterst dunne 2D materialen met gebruikmaking van deze methodiek.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Let op: Sommige van de chemische agentia en de gassen gebruikt in dit werk zijn giftig, kankerverwekkend, brandbare en explosieve. Gebruik alle passende veiligheidspraktijken bij het uitvoeren van een damp vervoer afzetting met inbegrip van het gebruik van technische controles (zuurkast) en persoonlijke beschermingsmiddelen (veiligheidsbril, professionele beschermende maskers, handschoenen, laboratoriumjas, volledige lengte Broek, en gesloten-teen schoenen).

1. auto-Tune functie van temperatuur Controller Parameters

Opmerking: Voor de synthese van SnSe vlokken, het verwarmingssysteem van de oven moet worden gekalibreerd door het volgen van de handleiding van de fabrikant.

  1. 80% van de meest gebruikte temperatuur ingesteld als de temperatuur van de doelgroep. Hier, het instellen van 560 oC gedurende 1 uur en uitvoeren van de oven.
  2. Wanneer de temperatuur 560 oC benaderingen, de "SET" drukt want 2 s, merk op dat de parameter 'HAL' ijslollie opwaarts, en druk op de "SET" toets voor 1 s te gaan volgende parameter.
  3. Druk op de toets "SET" blijven. Na "Cont = 3" wordt weergegeven, instellen als 2. Het systeem start de auto-tune functie om uit te werken de waarde voor Int en Pro Lt en systeem zal Ga naar 3. Als re-automatische-tune nodig is, stelt deze ook als 2.

2. voorbehandeling van Quartz buizen en keramische boten

Opmerking: Voordat de synthese van SnSe vlokken, een hoge temperatuur reinigingsproces is vereist, waar een nieuwe keramische boot en een nieuwe kwarts buis worden voorbehandeld.

  1. Plaats een nieuwe keramische boot binnen een nieuwe 1-inch diameter kwarts buis. Plaats de 1-inch diameter kwarts buis in een oven van de horizontale buis met een nieuwe 2-inch diameter kwarts buis. Ervoor zorgen dat de beide uiteinden van de buizen stevig vast en ondersteund.
  2. Sluit het deksel van de oven en verwarm de buis oven naar 1.000 oC meer dan 30 min.
  3. Wanneer de temperatuur in het midden van de oven 1.000 oC nadert, houd de oven op 1000 oC gedurende 30 minuten. Vervolgens geleidelijk de oven buis van het ene eind naar het andere te verwarmen van de gehele lengte van de buis voor het reinigen van de buiswand kwarts en de keramische boot.
  4. Hierna kunt u de buis oven afkoelen tot kamertemperatuur door het uitschakelen van de oven. De oven afkoelen tot kamertemperatuur, open het deksel van de oven en neem uit de nieuwe keramische boot en de nieuwe 1-inch diameter kwarts buis, die kan worden gebruikt voor de latere experimenten.

3. voorbehandeling SiO 2 /Si substraten

  1. Snijd de SiO2/Si wafer (300 nm dikke SiO2 op zwaar gedoopt Si) (Zie Tabel van materialen) met behulp van de scriber van een diamant in een passende maat (ongeveer 1,5 cm × 2 cm) moet worden gebruikt als groei substraten.
  2. Reinig de SiO2/Si substraten in aceton, isopropanol en water, gevolgd door een droge klap van stikstof.

4. synthese van Bulk rechthoekig gevormd SnSe vlokken

  1. Plaats 0,010 g SnSe poeder (Zie Tabel van materialen) in de schone keramische boot. Plaats een schoon SiO2/Si substraat (ongeveer 1,5 cm × 2 cm) aan de keramische boot, groei zijde naar het poeder van de SnSe. Plaats de keramische boot binnen een schone 1-inch diameter kwarts buis.
  2. Plaats van de 1-inch diameter kwarts buis in een oven van de horizontale buis met een 2-inch diameter kwarts buis aan de buitenkant, en ervoor te zorgen dat de keramische boot stroomopwaarts van de verwarmingszone van de oven buis ligt. Draai de flenzen aan beide uiteinden van de buis en sluit de klep van de vent, die de 2-inch diameter kwarts buis zeehonden.
  3. Zet de pomp die is verbonden met de kwarts buis, pomp de buis tot een druk van ~ 1 × 10-2 mbar verwijderen van lucht en vocht in de buis. Na dat druk wordt bereikt, zijn uitschakelen van de pomp.
  4. Open vervolgens de carrier gas kleppen, met behulp van de debietmeter gas de gasstromen. Invoering 40 standaard kubieke cm per min (sccm) Ar en 10 sccm H2 (zuiverheid: 99,9%) in de kwarts buis tot atmosferische druk was bereikt. Open de kleppen vent zodat een continue stroom van gas in de quartz-buizen.
  5. Sluit het deksel van de oven en snel verhit de oven van de buis met een 35 oC per minuut verwarming-tarief.
  6. Wanneer de temperatuur in het midden van de oven 700 oC nadert, snel verplaatsen de buis oven de SnSe poeders in het midden van de oven plaatsen. Het poeder van de SnSe zal verdampen en de bulk die snse vlokken zal storten op het oppervlak van SiO2/Si.
  7. Open het deksel van de oven snel afkoelen de buis oven tot kamertemperatuur na 15 min groei tijd. Ondertussen, het aanpassen van de stroom van Ar/H2 draaggas tot maximum, die helpen zal om te rijden de spoorverontreiniging gassen of deeltjes uit de buizen. Wanneer het groeiproces is voltooid, zal de bulk die snse vlokken op het oppervlak van de SiO2/Si substraten worden verkregen.

5. fabricage van Single-Layer rechthoekig gevormd SnSe vlokken

  1. Plaats de bulk als geteelde SnSe/SiO2/Si monster gezicht-omhoog op een nieuwe schone keramische boot. Plaats de keramische boot binnen een nieuwe schone 1-inch diameter kwarts buis.
  2. Zet de 1-inch diameter kwarts buis in de horizontale buis-oven met een 2-inch diameter kwarts buis, met de keramische boot ligt stroomopwaarts van de verwarmingszone van de oven buis. Draai de flenzen aan beide uiteinden van de buis en sluit de klep van de vent om de afdichting van het 2-inch diameter kwarts buis.
  3. Zet de pomp die is verbonden met de kwarts buis, pomp naar beneden de buis tot een druk van ~ 1 × 10-2 mbar verwijderen van lucht en vocht in de buis. Nadat dat is bereikt, zijn uitschakelen van de pomp.
  4. Open de carrier gas kleppen, met behulp van de debietmeter gas de gasstromen. Introduceren van 50 sccm N2 (zuiverheid: 99,9%) in de kwarts buis totdat atmosferische druk is bereikt. Open de kleppen vent zodat een continue stroom van gas in de quartz-buizen.
  5. Sluit het deksel van de oven en snel verhit de oven buis naar 700 oC in 20 min.
  6. Wanneer de temperatuur in het midden van de oven 700 oC nadert, snel verplaatsen de oven van de buis te plaatsen van het SnSe/SiO2/Si laboratoriummonster in het midden van de oven.
  7. Het handhaven van de oven bij 700 oC voor ~ 5-20 min om de etsen-proces te voltooien. Na dat, open het deksel van de oven en snel afkoelen de buis oven tot kamertemperatuur. Ondertussen houden de stroom van N2 gas tot een maximum, die helpen zal om te rijden de spoorverontreiniging gassen of deeltjes uit de buizen. Bij het etsen is voltooid, rekening met de enkellaags rechthoekige gevormde SnSe vlokken verkregen op het oppervlak van de SiO2/Si substraten.
    Opmerking: De ETS gas en etsen tijd zijn de voornaamste controlerende factoren in dit proces. Het mechanisme van de etsen wordt onderzocht in verwijzing 29, dus zie referentie 29 voor meer details.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Schema's van de experimentele apparatuur, optische beelden, atomaire kracht microscopie (AFM) afbeeldingen, elektronenmicroscopie (SEM) beelden, scannen en Transmissie Electronenmicroscopie (TEM) beelden van de gefabriceerde SnSe vlokken zijn afgebeeld in Figuur 1, Figuur 2en Figuur 3. De optische beelden worden uitgevoerd door een traditionele optische Microscoop. De lens van het oculair is 10 X en het objectief is 20 X, 50 X en 100 X. De belichtingstijd is ongeveer 0,3 seconden. De resolutie van het verkregen optische beeld is 1, 376 × 1, 038. De grootte van de scan is 30 µm met een hoogte-breedteverhouding van 1. De X- en Y-verschuivingen en hoek zijn beide ingesteld als 0. De scansnelheid is 3.92 Hz met een 512/voorbeeldlijn. De integraal winst en proportionele winst worden ingesteld als de 1,000 en 5.000, respectievelijk. De amplitude setpoint, station frequentie en amplitude instellen als 208.9 mV, 1400.789 KHz, 85.14 mV, respectievelijk. SEM en TEM beelden werden uitgevoerd in een elektronenmicroscoop gevoed met 30 kV en 200 kV, respectievelijk.

Figuur 1 toont het proces van verdamping van de voorloper van SnSe poeder, die op het oppervlak SiO2/Si gestort groeien grote rechthoekige bulk SnSe vlokken door middel van een damp vervoer afzetting techniek in de luchtdruk quartz buis systeem. Om te fabriceren enkellaags SnSe vlokken, overgedragen we het als geteelde SnSe/SiO2/Si laboratoriummonster in een oven van de aangrenzende buis voor stikstof etsen. Wij deden niet gebruikmaken van thermische fysico-chemische behandelingsmethoden, noch waren zij nodig na de processen van de groei.

Figure 1
Figuur 1: synthese. Schema's laten zien van de experimentele apparatuur en een proces van synthese bulk rechthoekige SnSe vlokken en fabricage van enkellaags die rechthoekig SnSe vlokken. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figuur 2 toont de optische microscopie en AFM karakterisering van de morfologie van de bulk als-gesynthetiseerd en enkellaags SnSe vlokken. We vonden dat de bulk enkellaags SnSe vlokken ongeveer rechthoekig zijn en willekeurig aan de SiO2/Si substraten groeit. Figuur 2a -d en figuur 2f-i: We verkregen SnSe vlokken die ongeveer 30 µm × 50 µm in grootte, ongeveer 200 keer groter dan enkellaags single-kristallijn SnSe nanosheets verkregen door Li et al. 28 Figuur 2e bevat een afbeelding van de AFM met het bijbehorende profiel van de lijn voor een typische gesynthetiseerde bulk SnSe flake, onthullen een vlakke ondergrond met een dikte van ongeveer 54,9 ± 5.6 nm. We gemeten met een dikte van ~6.8 ± 1.4 Å voor de ultra-dunne rechthoekige SnSe vlokken (figuur 2j), in de buurt van de theoretische waarde van enkellaags SnSe van 5.749 Å18.

Figure 2
Figuur 2: afbeeldingen van SnSe vlokken. Optische beelden van als-gesynthetiseerd bulk (a-d) en enkellaags (f-i) rechthoekige vorm SnSe vlokken. Typische AFM beelden van de bulk (e) en enkellaags (j) rechthoekige vorm SnSe vlokken op de Vlok randen van (een) en (f), respectievelijk. Copyright: IOP publishing (toestemming te reproduceren vereist). Dit cijfer is gewijzigd van Jiang et al. 29 Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Om de micro-structuur en chemische samenstelling van de als-gesynthetiseerd monsters te analyseren, gekenmerkt we de bulk en enkellaags SnSe vlokken door SEM en energie dispersieve x-stralen-spectrometrie (EDX). Figuur 3a -b toont de typische SEM beelden van bulk en enkellaags SnSe vlokken, die willekeurig worden verdeeld over het oppervlak van de SiO2/Si wafer. We kunnen zien dat zowel de bulk als enkellaags SnSe vlokken ongeveer rechthoekig met afmetingen van ongeveer 30 µm × 50 µm, in voortreffelijke overeenstemming met de resultaten van de optische microscopie beelden (Figuur 2). De EDX spectrum (Figuur 3 c) toont een 1:0.92 atoomverhouding Sn en Se in het als-gesynthetiseerd laboratoriummonster, waarmee wordt bevestigd stoichiometrische SnSe en niet SnSe2. 3d afbeelding toont een typische TEM beeld van het overgedragen SnSe fragment. Het geselecteerde gebied elektron diffractie patroon (SAED) van een enkellaags SnSe fragment duidelijk vertoont een patroon van de orthogonaal symmetrische diffractie (3e figuur), waarmee wordt aangegeven dat onze steekproef single-crystal in de natuur. De enkellaags SnSe vlokken zijn normaal georiënteerd in de richting van de [100] vlak, zoals de SAED ook een plek patroon van 0 kl reflectie blijkt. Figuur 3f toont de afbeelding met hoge resolutie TEM (HR-TEM) van de overgebrachte SnSe fragment met twee schijnbare orthogonale lattice franjes van de en vliegtuigen en lattice spaties van ongeveer 0,30 nm. De hoek tussen de marge van het rooster is ongeveer 86.5o, die correspondeert met een orthorhombisch kristalstructuur, in overleg met de theorie18.

Figure 3
Figuur 3: SEM-beeld (een) en EDX spectrum (c) van de bulk SnSe vlokken; SEM-beeld (b), TEM beeld (d), SAED patroon (e) en TEM afbeelding in hoge resolutie (f) de enkellaags rechthoekige gevormde SnSe vlokken fragmenteren, respectievelijk. Copyright: IOP publishing (toestemming te reproduceren vereist). Dit cijfer is gewijzigd van Jiang et al. 29 Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Hier is de combinatie van een damp transportmethode afzetting en een stikstof ETS techniek in een atmosferische druk systeem eerst gemeld. In dit protocol zijn de kritische stappen de sectie van de fabricage van enkellaags SnSe vlokken.

Hoewel de laboratoriummonsters kunnen worden geëtst tot een kwalitatief hoogwaardige enkellaags monster, de dikte van de laboratoriummonsters moet uniform zijn en de temperatuur van de ontleding van de laboratoriummonsters moet hoger dan de temperatuur van de etsen. Het resulterende monster heeft een lage dekking dichtheid, als gevolg van de meeste laboratoriummonsters volledig wordt geëtst.

Voor de toepassing van de scanning tunneling microscopie (STM), is de dichtheid van de dekking van enkellaags monsters niet genoeg. Echter, voor de toepassing van opto-elektronische apparaten, de dichtheid van de dekking is bevredigend. Zoals er reeds een recente stijging van de rente in de roman 2D groep-IV monochalcogenides materialen, denken wij dat deze eenvoudige tweestaps fabricage techniek kan worden uitgebreid naar en zal nuttig zijn voor anderen in de voorbereiding van andere grote kwalitatief hoogwaardige uiterst dunne 2D materiaal.

Het onderzoek van de stabiliteit op lange termijn, XRD analyse en Raman karakterisering van SnSe vlokken kan worden gevonden elders29.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Wij hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Dit onderzoek werd gesteund door de 1.000 talenten programma voor jonge wetenschappers van China, nationale Natural Science Foundation van China (Grant nr. 51472164), de A * STAR Pharos-programma (Grant nr. 152 70 00014), en ondersteuning van het NUS Center for Advanced 2D faciliteit Materialen.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
SnSe powder Sigma-Aldrich 1315-06-6 (99.999%) toxic, carcinogenic
Ar gas explosive
H2 gas flammable, explosive
SiO2/Si wafer 300 nm thick SiO2 on heavily doped Si
Acetone Sigma-Aldrich 67-64-1 toxic, flammable
Isopropanol Sigma-Aldrich 67-63-0 flammable
Quartz tube Dongjing Quartz Company, China
Ceramic boat Dongjing Quartz Company, China
Optical microscope Olympus, BX51
Atomic force microscopy Bruker Using FastScan-A probe type and ScanAsyst-air
Scanning electron microscopy JEOL JSM-6700F
transmission electron microscopy FEI Titan
Tube furnace MTI Corporation

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Geim, A. K., Novoselo, K. S. The Rise of Graphene. Nature Mater. 6, 183-191 (2007).
  2. Chhowalla, M., Shin, H. S., Eda, G., Li, L. -J., Loh, K. P., Zhang, H. The Chemistry of Two-Dimensional Layered Transition Metal Dichalcogenide Nanosheets. Nat. Chem. 5, 263-275 (2013).
  3. Zhang, W., Wang, Q., Chen, Y., Wang, Z., Wee, A. T. S. Van der Waals Stacked 2D Layered Materials for Optoelectronics. 2D Mater. 3 (1-17), 02200 (2016).
  4. Li, M. -Y., et al. Epitaxial Growth of a Monolayer WSe2-MoS2 Lateral p-n Junction with an Atomically Sharp Interface. Science. 349, 524-528 (2015).
  5. Wang, H., Yuan, H., Hong, S. S., Li, Y., Cui, Y. Physical and Chemical Tuning of Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenides. Chem. Soc. Rev. 44, 2664-2680 (2015).
  6. Wang, Q. H., Kalantar-Zadeh, K., Kis, A., Coleman, J. N., Strano, M. S. Electronics and Optoelectronics of Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenides. Nat.Nanotechnol. 7, 699-712 (2012).
  7. Kim, K. S., et al. Large-Scale Pattern Growth of Graphene Films for Stretchable Transparent Electrodes. Nature. 457, 706-710 (2009).
  8. Shalom, M., Gimenez, S., Schipper, F., Herraiz-Cardona, I., Bisquert, J., Antonietti, M. Controlled Carbon Nitride Growth on Surfaces for Hydrogen Evolution Electrodes. Angew. Chem. 126, 3728-3732 (2014).
  9. Liu, J., et al. Metal-Free Efficient Photocatalyst for Stable Visible Water Splitting via a Two-Electron Pathway. Science. 347, 970-974 (2015).
  10. Jiang, J., Zou, J., Wee, A. T. S., Zhang, W. Use of Single-Layer g-C3N4/Ag Hybrids for Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS). Sci.Rep. 6 (1-10), 34599 (2016).
  11. Jiang, J., Zhu, L., Zou, J., Ou-yang, L., Zheng, A., Tang, H. Micro/Nano-Structured Graphitic Carbon Nitride-Ag Nanoparticle Hybrids as Surface-Enhanced Raman Scattering Substrates with Much Improved Long-Term Stability. Carbon. 87, 193-205 (2015).
  12. Jariwala, D., Marks, T. J., Hersam, M. C. Mixed-dmensional van der Waals Heterostructures. Nature Mater. 16, 170-181 (2017).
  13. Late, D. J., et al. GaS and GaSe Ultrathin Layer Transistors. Adv. Mater. 24, 3549-3554 (2012).
  14. Klein, A., Lang, O., Schlaf, R., Pettenkofer, C., Jaegermann, W. Electronically Decoupled Films of InSe Prepared by van der Waals Epitaxy: Localized and Delocalized Valence States. Phys. Rev. Lett. 80, 361-364 (1998).
  15. Gomes, L. C., Carvalho, A. Phosphorene Analogues: Isoelectronic Two-Dimensional Group-IV Monochalcogenides with Orthorhombic Structure. Phys. Rev. B. 92 (1-8), 085406 (2015).
  16. Xue, D., Tan, J., Hu, J., Hu, W., Guo, Y., Wan, L. Anisotropic Photoresponse Properties of Single Micrometer-Sized GeSe Nanosheet. Adv. Mater. 24, 4528-4533 (2012).
  17. Antunez, P. D., Buckley, J. J., Brutchey, R. L. Tin and Germanium Monochalcogenide IV-VI Semiconductor Nanocrystals for Use in Solar Cells. Nanoscale. 3, 2399-2411 (2011).
  18. Zhao, L. D., et al. Ultralow Thermal Conductivity and High Thermoelectric Figure of Merit in SnSe Crystals. Nature. 508, 373-377 (2014).
  19. Zhao, L. D., et al. Ultrahigh Power Factor and Thermoelectric Performance in Hole-Doped Single-Crystal SnSe. Science. 351, 141-144 (2016).
  20. Bhatt, V. P., Gireesan, K., Pandya, G. R. Growth and Characterization of SnSe and SnSe2 Single Crystals. J. Cryst. Growth. 96, 649-651 (1989).
  21. Yu, J. G., Yue, A. S., Stafsudd, O. M. Growth and Electronic Properties of the SnSe Semiconductor. J. Cryst. Growth. 54, 248-252 (1981).
  22. Zhang, L., et al. Tinselenidene: a Two-dimensional Auxetic Material with Ultralow Lattice Thermal Conductivity and Ultrahigh Hole Mobility. Sci. Rep. 6 (1-9), (2016).
  23. Liu, X., Li, Y., Zhou, B., Wang, X., Cartwright, A. N., Swihart, M. T. Shape-Controlled Synthesis of SnE (E=S, Se) Semiconductor Nanocrystals for Optoelectronics. Chem. Mater. 26, 3515-3521 (2014).
  24. Franzman, M. A., Schlenker, C. W., Thompson, M. E., Brutchey, R. L. Solution-Phase Synthesis of SnSe Nanocrystals for Use in Solar Cells. J. Am. Chem. Soc. 132, 4060-4061 (2010).
  25. Baumgardner, W. J., Choi, J. J., Lim, Y. -F., Hanrath, T. SnSe Nanocrystals: Synthesis, Structure, Optical Properties, and Surface Chemistry. J. Am. Chem. Soc. 132, 9519-9521 (2010).
  26. Boscher, N. D., Carmalt, C. J., Palgrave, R. G., Parkin, I. P. Atmospheric Pressure Chemical Vapour Deposition of SnSe and SnSe 2 Thin Films on Glass. Thin Solid Films. 516, 4750-4757 (2008).
  27. Zhao, S., et al. Controlled Synthesis of Single-Crystal SnSe Nanoplates. Nano Res. 8, 288-295 (2015).
  28. Li, L., et al. Single-Layer Single-Crystalline SnSe Nanosheets. J. Am. Chem. Soc. 135, 1213-1216 (2013).
  29. Jiang, J., et al. Two-Step Fabrication of Single-Layer Rectangular SnSe Flakes. 2D Mater. 4 (1-9), 021026 (2017).

Tags

Engineering damp kwestie 133 grote en middelgrote enkellaags rechthoekige SnSe vlokken twee stappen synthetische methode vervoer depositie atmosferische druk systeem stikstof ETS techniek
Luchtdruk fabricage van grote en middelgrote enkellaags rechthoekig SnSe vlokken
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Jiang, J., Wong, C. P. Y., Zhang,More

Jiang, J., Wong, C. P. Y., Zhang, W., Wee, A. T. S. Atmospheric Pressure Fabrication of Large-Sized Single-Layer Rectangular SnSe Flakes. J. Vis. Exp. (133), e57023, doi:10.3791/57023 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter