단일 레이어 사각형 SnSe 대형 조각의 대기압 제조

Summary

프로토콜은 대형 단일 레이어 직사각형 모양의 SnSe는 대기압 석 영 튜브로 시스템에 저가 SiO₂/Si 유 전체 웨이퍼에 부스러기를 성장 하는 2 단계 제조 기법을 보여주는 제공 됩니다.

Abstract

주석 셀 렌 (SnSe) phosphorene, 같은 버클 채운된 구조와 계층된 금속 칼코게나이드 물질의 가족에 속한다 고 차원 일렉트로닉스 장치에 응용 프로그램에 대 한 잠재적인 보이고 있다. SnSe 나노 합성 많은 방법은 개발 되었다, 단일 레이어 SnSe 조각 대형 조작 하는 간단한 방법은 큰 도전 남아 있다. 여기, 우리가 직접 대형 단일 레이어 사각형 SnSe 일반적으로 사용 되 SiO₂/Si 기판 대기압 석 영 튜브에서 간단한 2 단계 제조 방법을 사용 하 여 절연에 부스러기를 성장 실험 방법을 보여줍니다. 로 시스템입니다. 단일 레이어 사각형 SnSe ~6.8 Å의 평균 두께를 조각 하 고 약 30 µ m × 50 µ m의 측면 크기 증기 증 착 기술과 질소 에칭 경로 전송의 조합에 의해 조작 했다. 우리는 형태학, 미세, 고 사각형 SnSe 부스러기의 전기적 특성을 특징 하 고 우수한 결정성 및 좋은 전자 속성을 획득. 2 단계 제조 방법에 대 한이 기사는 대기 압력 시스템을 사용 하 여 다른 유사한 2 차원, 대형, 단일 레이어 물질 성장 연구원을 도울 수 있다.

Introduction

2 차원 (2D) 자료에 대 한 연구는 그들의 대량 대응¹ 우수한, 광학, 전기 및 기계적 속성을가지고 2D 자료의 가능성으로 인해 그래 핀의 성공적인 분리 이후 최근 몇 년 동안에 피어 ^{, 2 , 3 , 4 , 5}. 2D 자료 분산 감지 ^{8,9, 표면 강화 라만 분할 하는 물, 촉매 및 전자 기기6,7, 광전자 유망한 응용 프로그램 표시 10,11}, 등 2D 자료로는 피부 박피 수 있는 계층화 된 물자의 큰 가족 보기 좋은 다양성, 반도체 전이 금속 dichalcogenides (TMDs 반 금속 그래 핀에서까지 ) 검은 단 열 6 각형 붕 소 질 화물 (h-BN)을 인 (B....

Protocol

주의: 화학 및이 작업에 사용 되는 가스 중 일부는 독성, 발암 성, 가연성 및 폭발성입니다. 공학적 통제 (증기 두건) 및 개인 보호 장비 (안전 안경, 전문 보호 마스크, 장갑, 랩 코트, 전체 길이의 사용을 포함 한 증기 수송 증 착을 수행할 때 모든 적절 한 안전 관행을 사용 하시기 바랍니다 바지, 그리고 폐쇄 발가락 신발).

1. 자동 조정 기능 온도 컨트롤러 매개 변수

참고: SnSe 조각의 합성 하기 전에 보일 러의 난방 시스템 제조 업체의 설명서에 따라 보정을 해야 합니다.

1. 가장 일반적으로 사용 온도 80% 대상 온도 설정 합니다. 여기, 560 ^oC h 1에 대 한 설정 하 고 보일 러 실행.
2. 온도 560 ^oC를 접근 하는 때, 1 키 2 s, 매개 변수 "HAL" 팝업 노트 및 언론 "집합"에 대 한 "SET" 키를 누르면 s가 다음 매개 변수를.
3. "SET" 키를 눌러 계속 합니다. 후 "계속 = 3" 나타납니다, 그것을 2로 설정. 시스템 자동 조정 기능 Int, 프로 및 Lt, 값에 밖으로 일을 시작 하 고 시스템 3에 갈 것 이다. 자동-조정, 필요할 때 2로 설정 합니다.

Results

실험 장치, 광학 이미지, 원자 힘 현미경 (AFM) 이미지, 스캐닝 전자 현미경 (SEM) 이미지, 그리고 전송 전자 현미경 (TEM) 이미지 조작 SnSe 조각의 도식 다이어그램 그림 1에 나와 있습니다. 그림 2및 그림 3 광학 이미지는 전통적인 광학 현미경에 의해 수행 됩니다. 접 안 렌즈 렌즈는 10 배, 그리고 객 관 렌즈는 20 X, X, 50 및 100 X. 노출 시간은 약 0.3 초입니다. 얻은 광학 이미지의 해상도 1, 376 × 1, 038. 스캔 크기 1의 가로 세로비 30 µ m 이다. X 및 Y 오프셋 및 각도 모두 0으로 설정 됩니다. 스캔 속도가 512 샘플/라인 3.92 Hz입니다. 통합 이득 및 비례 이득 1.000 5.000로 각각 설정 됩니다. 진폭 기준, 드라이브 주파수 및 .......

Discussion

여기, 증기 수송 증 착 방법 및 질소는 대기 압력 시스템에서 기법 에칭의 조합 처음 보고 됩니다. 이 프로토콜에서 중요 한 단계는 단일 레이어 SnSe 조각 제작의 섹션입니다.

대량 샘플 높은-품질 단일 레이어 샘플 형태로 새겨져 있을 수 있습니다, 비록 대량 샘플의 두께 균일 해야 하며 대량 샘플의 분해 온도 에칭 온도 보다 높아야 한다. 결과 샘플 때문에 에칭 완전히 되 고 대부분 대량 샘플 낮은 범위 밀도가 있다.

스캐닝 터널링 현미경 (STM)의 응용 프로그램에 대 한 단일 레이어 샘플의 보험 밀도 충분 하지 않습니다. 그러나, 광전자 소자의 응용 프로그램에 대 한 보험 밀도 만족. 새로운 2D 그룹 IV monochalcogenides 자료에 관심이 최근 증가 하고있다, 우리가이 간단한 2 단계 제조 기술에 확장 될 수 있습니다 및 다른 사람 다른 대형 높은-품질의 준비에 도움이 될 것입니다 생각 ultrathin 2D.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
SnSe 분말	Sigma-Aldrich	1315-06-6	(99.999 %) 독성, 발암 성
Ar 가스			폭발
H2 가스			가연성, 폭발성
SiO2< / sub> / Si 웨이퍼			300nm 두께의 SiO2 농도가 높은 도핑 된 Si
아세톤	Sigma-Aldrich	67-64-1	독성, 인화성
이소프로판올	시그마-알드리치	67-63-0	가연성
석영관	Dongjing Quartz Company, 중국
세라믹 보트	Dongjing Quartz Company, 중국
광학 현미경	올림푸스, FastScan-A
원자력 현미경	Bruker
전자 현미경 JEOL	JSM-6700F
투과 전자 현미경 FEI	타이탄
튜브로	MTI Corporation