Name: Presión atmosférica fabricación de escamas de gran tamaño SnSe Rectangular de una sola capa (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-03-21T13:30:00.000+00:00
Duration: 11 min 21 s
Description: Aprende a fabricar láminas rectangulares de SnSe monocapa de gran tamaño mediante deposición por transporte de vapor y grabado con nitrógeno a presión atmosférica sobre sustratos dieléctricos de bajo coste.

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Esta investigación fue apoyada por el programa 1.000 de talentos para jóvenes científicos de China, la Fundación Nacional de Ciencias naturales de China (Grant no. 51472164), la A * programa de Pharos STAR (Grant no. 152 70 00014) y apoyo del centro de NUS 2D avanzado Materiales.

PRECAUCIÓN: Algunos de los agentes químicos y gases utilizados en este trabajo son tóxicos, cancerígenos, inflamables y explosivos. Utilice todas las prácticas de seguridad apropiadas cuando se realiza una deposición de vapor de transporte incluyendo el uso de controles de ingeniería (campana extractora) y equipo de protección personal (gafas, máscaras de protección profesionales, guantes, bata de laboratorio, longitud total pantalones y zapatos cerrados).
1. sintonización automática función de parámetros del regulador de temperatura
Nota: Antes de la síntesis de hojuelas SnSe, el sistema de calefacción del horno debe ser calibrado siguiendo el manual del fabricante.
<ol><li>Conjunto de 80% de la temperatura más comúnmente usada como la temperatura deseada. Establece aquí, 560 oC por 1 h y ejecuta el horno.</li>
	<li>Cuando la temperatura aproxima 560 oC, pulse la tecla "SET" en clave de 2 s nota que aparece el parámetro "HAL" y presione "SET" para 1 s para ir el siguiente parámetro.</li>
	<li>Continúe presionando la tecla "SET". Después de "Cont = 3" aparece, como 2. El sistema inicia la función de sintonización automática para trabajar el valor de Int, Pro y Lt, y luego sistema irá a 3. Cuando es necesario re-automaticas-tono, establecer como 2.</li>
</ol>2. tratamiento previo de tubos de cuarzo y cerámica barcos
Nota: Antes de la síntesis de hojuelas SnSe, una proceso de limpieza se requiere, donde un barco de cerámica nueva y un nuevo tubo de cuarzo de alta temperatura son pretratados.
<ol><li>Coloque un nuevo barco de cerámica dentro de un nuevo tubo de cuarzo de 1 pulgada de diámetro. Coloque el tubo de cuarzo de 1 pulgada de diámetro dentro de un horno de tubo horizontal con un nuevo tubo de cuarzo de diámetro 2 pulgadas. Asegúrese de que los ambos extremos de los tubos firmemente fija y apoyados.</li>
	<li>Cierre la tapa del horno y calentar el horno de tubo a 1.000 oC durante 30 minutos.</li>
	<li>Cuando la temperatura en el centro del horno acerca a 1.000 oC, mantener el horno a 1.000 oC durante 30 minutos. Luego, mueva gradualmente el horno de tubo de un extremo al otro para toda la longitud del tubo para la limpieza de la pared del tubo de cuarzo y el barco de cerámica del calor.</li>
	<li>Después de esto, deje que el horno de tubo se enfríe a temperatura ambiente apagando el horno. Cuando el horno se haya enfriado a temperatura ambiente, abra la tapa del horno y sacar el nuevo barco de cerámica y el nuevo tubo de cuarzo de 1 pulgada de diámetro, que puede ser utilizado para los experimentos posteriores.</li>
</ol>3. pretratamiento SiO 2 /Si sustratos
<ol><li>Corte el SiO2/Si oblea (300 nm espesor SiO2 en Si fuertemente dopado) (véase Tabla de materiales) usando un diamante en un tamaño apropiado (aproximadamente 1,5 cm x 2 cm) para ser utilizado como sustrato de crecimiento.</li>
	<li>Limpie el SiO2/Si sustratos en acetona, isopropanol y agua, seguida por un golpe de nitrógeno seco.</li>
</ol>4. síntesis de bulto Rectangular en forma de hojuelas SnSe
<ol><li>Lugar 0,010 g SnSe polvo (véase Tabla de materiales) en el barco limpio de cerámico. Lugar limpio SiO2/Si sustrato (alrededor de 1,5 cm x 2 cm) en el barco de cerámica, parte de crecimiento hacia el polvo del SnSe. Posición del barco de cerámica dentro de un tubo de cuarzo limpia de 1 pulgada de diámetro.</li>
	<li>Coloque el tubo de cuarzo de 1 pulgada de diámetro dentro de un horno de tubo horizontal con un tubo de cuarzo de 2 pulgadas de diámetro en el exterior y asegurar que el barco cerámica situado aguas arriba de la zona de calefacción del horno de tubo. Apriete las bridas en ambos extremos del tubo y cerrar la válvula de ventilación, que sella el tubo de cuarzo de 2 pulgadas de diámetro.</li>
	<li>Encienda la bomba que se conecta al tubo de cuarzo, el tubo a una presión de ~ 1 × 10-2 mbar para quitar el aire y la humedad en el tubo de la bomba. Después de que la presión, apague la bomba.</li>
	<li>A continuación, abra las válvulas del gas portador, usando el medidor de flujo de gas para controlar los flujos de gas. Introducir 40 cm cúbico estándar por minuto (sccm) Ar y 10 sccm H2 (pureza: 99,9%) en el tubo de cuarzo hasta la presión atmosférica. Abrir las válvulas de respiradero para permitir un flujo continuo de gas en los tubos de cuarzo.</li>
	<li>Cierre la tapa del horno y calentar rápidamente el horno de tubo con un 35 oC por minuto de velocidad de calentamiento.</li>
	<li>Cuando la temperatura en el centro del horno acerca a 700 oC, mover rápidamente el horno de tubo para colocar los polvos del SnSe en el centro del horno. El polvo del SnSe se evaporará, y la mayor parte que hojuelas SnSe depositará en la superficie de SiO2/Si.</li>
	<li>Después de 15 min tiempo de crecimiento, abra la tapa del horno para enfriar rápidamente el horno de tubo a temperatura ambiente. Mientras tanto, ajustar el flujo de Ar/H2 gas portador al máximo, lo que ayudará a conducir el gas no reaccionado o las partículas fuera de los tubos. Cuando se haya completado el proceso de crecimiento, a granel que hojuelas SnSe se obtiene en la superficie de los substratos de /Si SiO2.</li>
</ol>5. fabricación de una sola capa Rectangular en forma de hojuelas SnSe
<ol><li>Coloque el bulto crecido como SnSe/SiO2/Si muestra bocarriba en un nuevo barco limpia cerámico. Coloque el barco cerámica dentro de un tubo de cuarzo nuevo limpio de 1 pulgada de diámetro.</li>
	<li>Poner el tubo de cuarzo de 1 pulgada de diámetro dentro del horno de tubo horizontal con un tubo de cuarzo de 2 pulgadas de diámetro, con el barco de cerámica situado aguas arriba de la zona de calefacción del horno de tubo. Apriete las bridas en ambos extremos del tubo y cerrar la válvula de ventilación para sellar el tubo de cuarzo de 2 pulgadas de diámetro.</li>
	<li>Encienda la bomba que se conecta al tubo de cuarzo, bomba por el tubo a una presión de ~ 1 × 10-2 mbar para quitar el aire y la humedad en el tubo. Después de que se logre, apague la bomba.</li>
	<li>Abrir las válvulas del gas portador, usando el medidor de flujo de gas para controlar los flujos de gas. Introducir 50 sccm N2 (pureza: 99,9%) en el tubo de cuarzo hasta alcanzar la presión atmosférica. Abrir las válvulas de respiradero para permitir un flujo continuo de gas en los tubos de cuarzo.</li>
	<li>Cierre la tapa del horno y calentar rápidamente el horno de tubo a 700 oC en 20 minutos.</li>
	<li>Cuando la temperatura en el centro del horno acerca a 700 oC, mover rápidamente el horno de tubo para colocar la muestra de /Si a granel SnSe/SiO2en el centro del horno.</li>
	<li>Mantener el horno a 700 oC ~ 5-20 minutos completar el proceso de grabado. Después, abra la tapa del horno y enfriar rápidamente el horno de tubo a temperatura ambiente. Mientras tanto, mantener el flujo de gas de2 N hasta un máximo, que ayudará a conducir el gas no reaccionado o las partículas fuera de los tubos. Cuando se completa el proceso de grabado, observar las escamas de SnSe de forma rectangulares de una sola capa que obtenida en la superficie de los substratos de /Si SiO2. Nota: El gas de aguafuerte y grabado tiempo son los principales factores de controladores en este proceso. El mecanismo de ataque es investigado en la referencia 29, así que ver referencia 29 para más detalles.</li>
</ol>

<ol><li>Geim, A. K., Novoselo, K. S. <a target="_blank" href="https://www.nature.com/articles/nmat1849">The Rise of Graphene.</a> Nature Mater. 6, 183-191 (2007).</li>
<li>Chhowalla, M., Shin, H. S., Eda, G., Li, L. -J., Loh, K. P., Zhang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Chemistry+of+Two-Dimensional+Layered+Transition+Metal+Dichalcogenide+Nanosheets%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Chem%22%5BJournal%5D)">The Chemistry of Two-Dimensional Layered Transition Metal Dichalcogenide Nanosheets.</a> Nat. Chem. 5, 263-275 (2013).</li>
<li>Zhang, W., Wang, Q., Chen, Y., Wang, Z., Wee, A. T. S. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/2053-1583/3/2/022001/pdf">Van der Waals Stacked 2D Layered Materials for Optoelectronics.</a> 2D Mater. 3 (1-17), 02200(2016).</li>
<li>Li, M. -Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epitaxial+Growth+of+a+Monolayer+WSe2-MoS2+Lateral+p-n+Junction+with+an+Atomically+Sharp+Interface%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Epitaxial Growth of a Monolayer WSe2-MoS2 Lateral p-n Junction with an Atomically Sharp Interface.</a> Science. 349, 524-528 (2015).</li>
<li>Wang, H., Yuan, H., Hong, S. S., Li, Y., Cui, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physical+and+Chemical+Tuning+of+Two-Dimensional+Transition+Metal+Dichalcogenides%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Physical and Chemical Tuning of Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenides.</a> Chem. Soc. Rev. 44, 2664-2680 (2015).</li>
<li>Wang, Q. H., Kalantar-Zadeh, K., Kis, A., Coleman, J. N., Strano, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electronics+and+Optoelectronics+of+Two-Dimensional+Transition+Metal+Dichalcogenides%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Electronics and Optoelectronics of Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenides.</a> Nat.Nanotechnol. 7, 699-712 (2012).</li>
<li>Kim, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-Scale+Pattern+Growth+of+Graphene+Films+for+Stretchable+Transparent+Electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Large-Scale Pattern Growth of Graphene Films for Stretchable Transparent Electrodes.</a> Nature. 457, 706-710 (2009).</li>
<li>Shalom, M., Gimenez, S., Schipper, F., Herraiz-Cardona, I., Bisquert, J., Antonietti, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+Carbon+Nitride+Growth+on+Surfaces+for+Hydrogen+Evolution+Electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem%22%5BJournal%5D)">Controlled Carbon Nitride Growth on Surfaces for Hydrogen Evolution Electrodes.</a> Angew. Chem. 126, 3728-3732 (2014).</li>
<li>Liu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal-Free+Efficient+Photocatalyst+for+Stable+Visible+Water+Splitting+via+a+Two-Electron+Pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Metal-Free Efficient Photocatalyst for Stable Visible Water Splitting via a Two-Electron Pathway.</a> Science. 347, 970-974 (2015).</li>
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<li>Jariwala, D., Marks, T. J., Hersam, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mixed-dmensional+van+der+Waals+Heterostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Mater%22%5BJournal%5D)">Mixed-dmensional van der Waals Heterostructures.</a> Nature Mater. 16, 170-181 (2017).</li>
<li>Late, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((GaS+and+GaSe+Ultrathin+Layer+Transistors%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">GaS and GaSe Ultrathin Layer Transistors.</a> Adv. Mater. 24, 3549-3554 (2012).</li>
<li>Klein, A., Lang, O., Schlaf, R., Pettenkofer, C., Jaegermann, W. <a target="_blank" href="https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.80.361">Electronically Decoupled Films of InSe Prepared by van der Waals Epitaxy: Localized and Delocalized Valence States.</a> Phys. Rev. Lett. 80, 361-364 (1998).</li>
<li>Gomes, L. C., Carvalho, A. <a target="_blank" href="https://arxiv.org/abs/1504.05627">Phosphorene Analogues: Isoelectronic Two-Dimensional Group-IV Monochalcogenides with Orthorhombic Structure.</a> Phys. Rev. B. 92 (1-8), 085406(2015).</li>
<li>Xue, D., Tan, J., Hu, J., Hu, W., Guo, Y., Wan, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anisotropic+Photoresponse+Properties+of+Single+Micrometer-Sized+GeSe+Nanosheet%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Anisotropic Photoresponse Properties of Single Micrometer-Sized GeSe Nanosheet.</a> Adv. Mater. 24, 4528-4533 (2012).</li>
<li>Antunez, P. D., Buckley, J. J., Brutchey, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tin+and+Germanium+Monochalcogenide+IV-VI+Semiconductor+Nanocrystals+for+Use+in+Solar+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Tin and Germanium Monochalcogenide IV-VI Semiconductor Nanocrystals for Use in Solar Cells.</a> Nanoscale. 3, 2399-2411 (2011).</li>
<li>Zhao, L. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultralow+Thermal+Conductivity+and+High+Thermoelectric+Figure+of+Merit+in+SnSe+Crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Ultralow Thermal Conductivity and High Thermoelectric Figure of Merit in SnSe Crystals.</a> Nature. 508, 373-377 (2014).</li>
<li>Zhao, L. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrahigh+Power+Factor+and+Thermoelectric+Performance+in+Hole-Doped+Single-Crystal+SnSe%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Ultrahigh Power Factor and Thermoelectric Performance in Hole-Doped Single-Crystal SnSe.</a> Science. 351, 141-144 (2016).</li>
<li>Bhatt, V. P., Gireesan, K., Pandya, G. R. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0022024889900638">Growth and Characterization of SnSe and SnSe2 Single Crystals.</a> J. Cryst. Growth. 96, 649-651 (1989).</li>
<li>Yu, J. G., Yue, A. S., Stafsudd, O. M. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0022024881904693">Growth and Electronic Properties of the SnSe Semiconductor.</a> J. Cryst. Growth. 54, 248-252 (1981).</li>
<li>Zhang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tinselenidene%3A+a+Two-dimensional+Auxetic+Material+with+Ultralow+Lattice+Thermal+Conductivity+and+Ultrahigh+Hole+Mobility%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Rep%22%5BJournal%5D)">Tinselenidene: a Two-dimensional Auxetic Material with Ultralow Lattice Thermal Conductivity and Ultrahigh Hole Mobility.</a> Sci. Rep. 6 (1-9), (2016).</li>
<li>Liu, X., Li, Y., Zhou, B., Wang, X., Cartwright, A. N., Swihart, M. T. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cm501023w">Shape-Controlled Synthesis of SnE (E=S, Se) Semiconductor Nanocrystals for Optoelectronics.</a> Chem. Mater. 26, 3515-3521 (2014).</li>
<li>Franzman, M. A., Schlenker, C. W., Thompson, M. E., Brutchey, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solution-Phase+Synthesis+of+SnSe+Nanocrystals+for+Use+in+Solar+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Solution-Phase Synthesis of SnSe Nanocrystals for Use in Solar Cells.</a> J. Am. Chem. Soc. 132, 4060-4061 (2010).</li>
<li>Baumgardner, W. J., Choi, J. J., Lim, Y. -F., Hanrath, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SnSe+Nanocrystals%3A+Synthesis%2C+Structure%2C+Optical+Properties%2C+and+Surface+Chemistry%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">SnSe Nanocrystals: Synthesis, Structure, Optical Properties, and Surface Chemistry.</a> J. Am. Chem. Soc. 132, 9519-9521 (2010).</li>
<li>Boscher, N. D., Carmalt, C. J., Palgrave, R. G., Parkin, I. P. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040609007015301">Atmospheric Pressure Chemical Vapour Deposition of SnSe and SnSe 2 Thin Films on Glass.</a> Thin Solid Films. 516, 4750-4757 (2008).</li>
<li>Zhao, S., et al. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s12274-014-0676-8">Controlled Synthesis of Single-Crystal SnSe Nanoplates.</a> Nano Res. 8, 288-295 (2015).</li>
<li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23311291">Single-Layer Single-Crystalline SnSe Nanosheets.</a> J. Am. Chem. Soc. 135, 1213-1216 (2013).</li>
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</ol>

No tenemos nada que revelar.

Aquí, la combinación de un método de deposición de transporte de vapor y un técnica de la aguafuerte en un sistema de presión atmosférica de nitrógeno es primero divulgada. En el presente Protocolo, los pasos críticos son parte de la fabricación de hojuelas SnSe de monocapa.
Aunque las muestras a granel pueden ser grabadas para formar una muestra de una sola capa de alta calidad, el espesor de las muestras a granel debe ser uniforme y la temperatura de la descomposición de las muestras a grane...

Investigación en dos dimensiones materiales de (2D) ha florecido en los últimos años desde el aislamiento exitoso de grafeno, debido a la posibilidad de materiales 2D con propiedades eléctricas, ópticas y mecánicas superiores sobre sus contrapartes a granel del1 , 2 , 3 , 4 , 5. materiales 2D muestran aplicaciones prometedoras en optoelectrónica y dispositivos electrónicos6,7, catálisis y agua partir8,9, superficie-realzada Raman scattering detector 10,11, etc. la gran familia de materiales de capas que puede ser exfoliados en 2D materiales muestra gran diversidad, desde el grafeno semimetálico hasta el dichalcogenides semiconductor de metal de la transición (TMDs ) y negro fósforo (BP) para el nitruro de boro hexagonal aislante (h-BN). Estos materiales y sus heteroestructuras han sido bien estudiados en los últimos años y han expuesto muchos nuevas propiedades y aplicaciones12. Otros menos estudiado, pero igualmente prometedor 2D en capas de materiales en el IIIA-VIA (GaS, GaSe y InSe)13,14 y IVA-VIA (GeS, GeSe y SnS)15,16,17 familias tienen también recientemente recibida atención.
SnSe pertenece al IVA-a través de grupo y se cristaliza en una estructura ortorrómbica, con los átomos en el grupo pnma y abrochado en la capa, como la estructura cristalina de phosphorene. SnSe es un semiconductor de boquete estrecho con un boquete de la venda de la eV 0,6, pero es más conocida por sus propiedades termoeléctricas más únicos, ya que es divulgada para tener un alto valor ZT (termoeléctrico figura de mérito) de 2.6 a 923 K18,19 , que se ha atribuido a su estructura electrónica única y baja conductividad térmica. Mientras que a granel SnSe cristales están disponibles comercialmente y pueden ser crecidos por métodos conocidos, como el método de Bridgeman-Stockbarger20 o el método de transporte de vapor químico21, cultivar grandes tamaño SnSe algunas capas y una capa de dieléctrico sustratos es más difícil. Existen muchos sustratos para apoyar el crecimiento material 2D, tales como grafito pirolítico altamente orientado (HOPG), mica, SiO2, Si3N4y cristal. Dieléctricos de bajo costo SiO2 son los más comúnmente utilizados sustrato, estos permiten la fabricación de transistores de efecto de campo, donde los dieléctricos sirven como parte de la puerta trasera eléctrica. En nuestra experiencia, a diferencia de grafeno y TTM, es difícil obtener hojuelas SnSe algunos capa o una capa por el método de exfoliación micromecánica como bulto SnSe tiene una alta energía de enlace22 de 32 meV de la capa intermediaria / Å2, que conduce a de espesor capas, incluso a lo largo de los bordes de las escamas exfoliadas. Por lo tanto, para estudiar las propiedades electrónicas nuevas de pocos y solo capa SnSe, un método sintético nuevo, simple y de bajo costo para preparar cristales de SnSe gran tamaño del monocapa de alta calidad en sustratos aislantes se requiere, sobre todo porque el SnSe tiene demostrado gran promesa como candidato para aplicaciones termoeléctricas para conversión de energía en la gama baja y moderada temperatura del19.
Varios investigadores han desarrollado métodos para sintetizar SnSe cristales de alta calidad. Liu et al. 23 y Franzman et al. 24 utiliza un método de la fase de solución para sintetizar SnSe nanocristales de diversas formas, tales como puntos cuánticos, nanoplates, solo nanosheets cristalino, nanoflowers y nanopolyhedra con SnCl2 y alquil fosfinas de selenio o thioureas diselenium como precursores. Baumgardner et al. 25 había sintetizado nanopartículas coloidales de SnSe inyectando bis[bis(trimethylsilyl)amino]tin(II) en caliente trioctylphosphine y obtuvieron nanocristales de ~ 4-10 nm de diámetro. Boscher et al. 26 utiliza una técnica de deposición química de vapor de la presión atmosférica para obtener películas de SnSe sobre substratos de vidrio con tin tetracloruro y dietílico seleniuro precursores con una proporción de tetracloruro de estaño 10 más grande que seleniuro de dietilo y su síntesis SnSe películas fueron alrededor de 100 nm de espesor y plata-negro en aspecto. Zhao et al. 27 utiliza vapor deposición de transporte en un sistema de vacío bajo y sintetizado solo-cristal SnSe nanoplates sobre sustratos de mica y obtuvieron nanoplates cuadrada de 1-6 μm. Sin embargo, obtener una capa SnSe cristales no son posibles con estas técnicas. Li et al. 28 había sintetizado con éxito de una sola capa solo-cristal SnSe nanosheets usando un método sintético de un pote con SnCl4 y SeO2 precursores. Sin embargo, sólo fueron capaces de obtener un tamaño lateral de unos 300 nm para su nanosheets. Recientemente hemos publicado nuestro método para crecer de alta calidad, gran tamaño de una sola capa SnSe cristales que son pura fase29. Este protocolo detallado está destinada a nuevos profesionales a crecer otro gran tamaño ultrafinos 2D materiales de alta calidad utilizando esta metodología.

<table><tbody><tr><td>Polvo de SnSe</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>1315-06-6</td><td>(99.999%) tóxico, cancerígeno</td></tr><tr><td>Gas</td><td></td><td></td> Ar <td>explosivo</td></tr><tr><td>Gas</td><td></td><td></td> H2 <td>inflamable, explosivo</td></tr><tr><td>SiO2/Si oblea</td><td></td><td></td> de <td>300 nm de espesor SiO2 en acetona de Si muy dopada</td></tr><tr><td></td><td>Sigma-Aldrich</td><td>67-64-1</td><td>tóxico, inflamable</td></tr><tr><td>Isopropanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>67-63-0 tubo de</td><td></td></tr><tr><td>cuarzo</td> inflamable <td>Dongjing Quartz Company, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Barco de cerámica</td><td>Dongjing Quartz Company, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microscopio óptico</td><td>Olympus, BX51</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microscopía de fuerza atómica</td><td>Bruker</td><td></td><td>usando el tipo de sonda FastScan-A y el escaneo ScanAsyst-air</td></tr><tr><td> microscopía electrónica</td><td>JEOL JSM-6700F microscopía</td><td></td><td></td></tr><tr><td>electrónica de transmisión</td><td>FEI Titan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Horno tubular</td><td>MTI Corporation</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

presión atmosférica fabricación de escamas de gran tamaño snse rectangular de una sola capa

Atmospheric Pressure Fabrication of Large-Sized Single-Layer Rectangular SnSe Flakes

Seleniuro de estaño (SnSe) pertenece a la familia de capas metal chalcogenide materiales con una estructura abrochado como phosphorene y ha mostrado potencial para aplicaciones en dispositivos de nanoelectrónica bidimensional. Aunque se han desarrollado muchos métodos para sintetizar nanocristales de SnSe, una manera sencilla de fabricar copos de SnSe monocapa gran tamaño sigue siendo un gran desafío. Aquí, mostramos el método experimental a crecer directamente el gran tamaño de una sola capa copos de SnSe rectangular en utilizado SiO2/Si aislante sustratos utilizando un método de fabricación de dos etapas simple en un tubo de cuarzo de la presión atmosférica sistema de horno. El SnSe rectangular de una sola capa copos de ~6.8 Å de grosor medio y laterales dimensiones de unos 30 μm x 50 μm fueron fabricados por una combinación de la técnica de depósito de transporte de vapor y nitrógeno grabado ruta. Se caracterizaron la morfología, microestructura y propiedades eléctricas de las hojuelas SnSe rectangulares y se obtuvieron excelente cristalinidad y buenas propiedades electrónicas. Este artículo sobre el método de fabricación de dos pasos puede ayudar a los investigadores a crecer otros materiales similares de dos dimensiones, tamaño grande, de una sola capa usando un sistema de presión atmosférica.

Diagramas esquemáticos de aparato experimental, imágenes ópticas, imágenes de microscopía (AFM) de fuerza atómica, análisis de imágenes de microscopía electrónica (SEM) las imágenes de microscopía electrónica (TEM) de transmisión de las hojuelas SnSe fabricados se muestran en la figura 1, Figura 2y figura 3. Las imágenes ópticas son realizadas por un microscopio óptico tradicional. La lente ocular es...

Un protocolo se presenta demostrando una técnica de fabricación de dos pasos para crecer de tamaño grande de una sola capa copos de SnSe en forma rectangular sobre las obleas de bajo costo SiO2/Si dieléctricos en un sistema de horno de tubo de cuarzo de la presión atmosférica.

Presión atmosférica fabricación de escamas de gran tamaño SnSe Rectangular de una sola capa

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for ...

El objetivo general del método sintético de combinar una técnica de deposición por transporte de vapor y un método de grabado con nitrógeno en un sistema de presión atmosférica es demostrar la fabricación de materiales de una sola capa de gran tamaño y alta calidad sobre sustratos dieléctricos. Este método proporciona una estructura general para el crecimiento de líneas bidimensionales del tamaño de materiales de una sola capa, como el sulfuro de estaño, el selenio de germanio y el telleruro de indio. La principal ventaja de esta técnica es que se pueden cultivar copos de una sola capa de gran tamaño sobre dieléctricos de silicio de bajo costo con una técnica de deposición de transporte de vapor y el método de grabado de nitrógeno en un sistema de presión atmosférica.Las implicaciones de esta técnica se extienden hacia la fabricación de otros materiales bidimensionales porque el método de grabado con nitrógeno autolimitado puede ser beneficioso para la formación de capas individuales en ambos. Tuve la idea de este método por primera vez cuando llevé a cabo el crecimiento de diseleniuro de tungsteno, seleniuro de estaño, alta producción bajo atmósfera de nitrógeno y descubrí que el

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Research

Investigación

JoVE Journal

Engineering

Ingeniería

Se describen detalles experimentales de la síntesis de partículas modeladas y reconfigurable de dos dimensiones (2D) precursores. Esta metodología se puede utilizar para crear las partículas en una variedad de formas, incluyendo poliedros y dispositivos de agarre en escalas de longitud que van desde el micro a escala de centímetros.

Origami Inspired autoensamblaje de partículas modeladas y Reconfigurable

Varios procedimientos se describen para preparar plantillas atómicamente definidos para el crecimiento epitaxial de óxido complejo de películas delgadas. Los tratamientos químicos de un solo SrTiO cristalina 3 (001) y DyScO 3 (110) sustratos se realizaron para obtener superficies atómicamente lisas, individuales terminadas. Ca 2 N ° 3 O 10 - se utilizaron nanoláminas para crear plantillas atómicamente definidos sobre sustratos arbitrarias.

Plantillas Atómicamente definidos para crecimiento epitaxial de óxido complejo Películas Delgadas

El sulfuro de estaño (SnS) es un material candidato para células solares no tóxicas y abundantes en la Tierra. Aquí, demostramos el procedimiento de fabricación de las células solares SnS que emplean la deposición de capas atómicas, que produce una eficiencia de conversión de energía certificada del 4,36%, y la evaporación térmica, que produce un 3,88%.

Haciendo eficiencia Registro SnS Células solares por evaporación térmica y la deposición de capas atómicas

Describimos un método para la fabricación de películas poliméricas de gran superficie (hasta 13 cm de diámetro) y ultrafinas (tan finas como 8 nm). En lugar de utilizar una capa intermedia de sacrificio para deslaminar la película de su sustrato, utilizamos un tratamiento de superficie autolimitado adecuado para áreas arbitrariamente grandes.

La fabricación de superficies de gran autoportante ultrafinos Polymer Films

Describimos la metodología de exfoliación mecánica y deposición de escamas de materiales novedosos con dimensiones de tamaño micrométrico sobre sustrato, la fabricación de estructuras de dispositivos experimentales para la experimentación de transporte, y la medición de magnetotransporte en un criostato de helio seco de ciclo cerrado a temperaturas de hasta 0.300 K y campos magnéticos de hasta 12 T.

Avanzados métodos experimentales para baja temperatura magnetotransporte Medición de Nuevos Materiales

Un protocolo para la exfoliación líquida de materiales estratificados a nanoláminas, se presenta su selección de tamaño y la medida del tamaño mediante técnicas microscópicas y espectroscópicas.

Preparación de exfoliadas-Liquid Metal transición Dichalcogenide nanoláminas con Controlled tamaño y grosor: Un Estado del Protocolo de Arte

Aquí, presentamos un protocolo para la fabricación de poliedros 3D basados en el grafeno mediante origami-como uno mismo-plegable.

Fabricación de Poliedros tridimensionales basados en grafeno mediante Origami-como uno mismo-plegable

Se presenta un método para exfoliante escamas finas de materiales bidimensionales sensibles al aire y transportarlas con seguridad para análisis fuera de una guantera.

Exfoliación y análisis del grande-área, materiales bidimensionales sensibles al aire

En este trabajo describimos una técnica que se utiliza para crear nuevos cristales (van der Waals heteroestructuras) apilando materiales 2D en capas ultrafinas con control preciso sobre la posición y la orientación relativa.

Fabricación de las heteroestructuras de van der Waals con alineación rotacional precisa

Este artículo presenta un protocolo optimizado y basado en la experiencia para la fabricación de dispositivos de superred de muaré basados en grafeno de alta calidad con ángulos de torsión precisos, utilizando una técnica de transferencia en seco modificada basada en una configuración de transferencia personalizada y altamente ajustable.

Procedimiento de fabricación optimizado para dispositivos de superred de muaré basados en grafeno de alta calidad

Este estudio presenta una metodología de fabricación libre de residuos para producir escamas individuales de materiales bidimensionales y ensamblarlos en heteroestructuras complejas utilizando solo interacciones de van der Waals. La técnica elimina la necesidad de sustancias externas y condiciones experimentales específicas, lo que permite ensamblajes de heteroestructuras complejas a través de procesos de apilamiento de abajo hacia arriba, de arriba hacia abajo y modulares.

Fabricación sin residuos de heteroestructuras de van der Waals de materiales bidimensionales

Aprende a fabricar láminas rectangulares de SnSe monocapa de gran tamaño mediante deposición por transporte de vapor y grabado con nitrógeno a presión atmosférica sobre sustratos dieléctricos de bajo coste.

Presión atmosférica fabricación de escamas de gran tamaño SnSe Rectangular de una sola capa

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