Waiting
Login processing...

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

Engineering

Tek katmanlı dikdörtgen SnSe büyük ölçekli pul imalatı atmosfer basıncı

Published: March 21, 2018 doi: 10.3791/57023
Automatic Translation
1,2, 2,3, 1, 2,4
1SZU-NUS Collaborative Innovation Center for Optoelectronic Science & Technology, Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education and Guangdong Province, College of Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, 2Department of Physics, National University of Singapore, 3NUS Graduate School for Integrative Sciences and Engineering, Centre for Life Sciences, 4Centre for Advanced 2D Materials and Graphene Research Centre, National University of Singapore

Summary

Bir iletişim kuralı büyük boyutlu tek bir atmosfer basıncı quartz tüp ocağı sisteminde düşük maliyetli SiO2/sı Dielektrik gofret üzerinde dikdörtgen şekilli SnSe pul kat büyümek için bir iki aşamalı imalat tekniği gösteren sunulur.

Abstract

Teneke selenit (SnSe) phosphorene gibi bükülmüş bir yapı ile katmanlı metal chalcogenide malzemelerin ailesine ait olduğu ve iki boyutlu nanoelektronik aygıt içinde uygulamalar için potansiyel göstermiştir. Her ne kadar SnSe nanocrystals sentezlemek için pek çok yöntem geliştirdik, tek katmanlı SnSe pul büyüklüğünde imal etmek basit bir şekilde büyük bir mücadele kalır. Burada, biz doğrudan büyük boyutlu tek bir atmosfer basıncı kuvars tüpünde basit iki aşamalı imalat yöntemiyle yüzeylerde yalıtım sık kullanılan SiO2/sı üzerinde dikdörtgen SnSe pul kat büyümeye deneysel yöntem gösteriyor fırın sistemi. Tek katmanlı dikdörtgen SnSe ~6.8 Å bir ortalama kalınlık ile pul ve yanal boyutları yaklaşık 30 µm × 50 µm buharı taşıma ifade tekniği ve azot gravür rota a kombinasyonu tarafından fabrikasyon. Morfoloji, mikroyapı ve dikdörtgen SnSe pul elektriksel özellikleri ile karakterize ve mükemmel crystallinity ve iyi elektronik özellikleri elde etmek. İki aşamalı imalat yöntemi ile ilgili bu madde bir atmosferik basınç sistemi kullanarak diğer iki boyutlu, büyük ölçekli, tek katmanlı malzeme benzer büyümek araştırmacılar yardımcı olabilir.

Introduction

İki boyutlu (2D) malzeme içine araştırma grafen, 2D malzemeler üzerinde onların toplu karşılıkları1 üstün elektrik, optik ve mekanik özelliklere sahip olma olasılığı nedeniyle başarılı yalıtım beri son yıllarda bloomed , 2 , 3 , 4 , 5. opto-elektronik ve elektronik cihazlar6,7, kataliz ve8,9, Raman yüzey Gelişmiş bölme su 2D malzemeler göstermektedir umut verici uygulamalar saçılma algılama 10,11, vb 2D Malzeme Into Bakımı katmanlı malzemelerin büyük bir aile göstermek büyük çeşitlilik, yarı metalik Grafin yarıiletken Geçiş metalleri dichalcogenides (TMDs değişen ) ve siyah fosfor (BP) yalıtım altıgen bor nitrit (h-BN) için. Bu malzeme ve onların heterostructures de son yıllarda okudu ve birçok yeni özellikleri ve uygulamaları12sergiledik. Diğer daha az okudu ama aynı derecede 2D umut verici katmanlı IIIa malzemelerinde-VIA (gaz, GaSe ve b)13,14 ve IVA-(GeS, GeSe ve SnS)15VIA,16,17 aileleri var. Ayrıca son zamanlarda alınan dikkat.

SnSe ait olduğu için IVA-grubu aracılığıyla ve pnma alan grubunda düzenlenmiş ve phosphorene kristal yapısı gibi katman içinde bükülmüş atomları ile bir Ortorombik yapısında billurlaşır. SnSe dar boşluk yarı iletken bir grup boşluk 0.6 ev ile olmakla birlikte, daha iyi bilinen onun daha fazla benzersiz termoelektrik özellikleri olduğu gibi 923 K18,19 , 2.6, çok yüksek bir ZT (termoelektrik hak rakam) değere sahip olarak bildirilmektedir , hangi atfedilen benzersiz elektronik yapısını ve düşük ısı iletkenlik için. Kristalleri ticari olarak kullanılabilir ve bilinen yöntemler tarafından yetiştirilen SnSe toplu Deal-Stockbarger yöntemi20 veya kimyasal buharı taşıma yöntemi gibi büyük büyüyen21, az katlı ve tek katmanlı SnSe Dielektrik üzerinde boy daha zor yüzeylerde var. Çok odaklı pirolitik grafit (HOPG), Mika, SiO2, Si3N4ve cam gibi 2D malzeme büyümeyi desteklemek üzere çok sayıda yüzeylerde vardır. Bu alan - etkisi transistörler, imalatı nerede Dielektrik elektrik arka kapıyı bir parçası olarak hizmet sağlar düşük maliyetli SiO2 Dielektrik en sık substrat, kullanılan şunlardır. Toplu SnSe bağlama enerji22 32 meV'interlayer yüksek olduğu gibi bizim deneyim, aksine grafen ve TMDs, bu kaç katmanlı ya da tek katmanlı SnSe pul micromechanical pul pul dökülme yöntemiyle elde etmek zordur / kalın için açan2, Å katmanlar, pullu pul kenarları boyunca bile. Özellikle SnSe bu yana bu nedenle, birkaç katman ve tek katmanlı SnSe roman elektronik özelliklerini incelemek için yüzeylerde yalıtım üzerinde yüksek kaliteli büyük ölçekli tek katmanlı SnSe kristalleri hazırlamak için yeni, basit ve düşük maliyetli sentetik bir yöntemi gereklidir termoelektrik enerji dönüşümü düşük ve orta sıcaklık aralığı19başvurularda adayı olarak gösterilen büyük söz.

Çeşitli araştırmacılar yüksek kaliteli SnSe kristalleri sentezlemek için yöntemler geliştirdik. Liu vd. 23 ve Franzman vd. 24 SnSe nanocrystals kuantum nokta, nanoplates, tek kristal nanosheets, nanoflowers ve SnCl2 ve alkil-fosfamin-selenyum veya dialkyl kullanarak nanopolyhedra gibi farklı şekiller sentezlemek için bir çözüm fazlı metodu öncüleri olarak diselenium. Baumgardner vd. sıcak trioctylphosphine bis[bis(trimethylsilyl)amino]tin(II) enjekte edilerek 25 kolloidal SnSe nano tanecikleri sentez ve nanocrystals ~ 4-10 nm çapında elde ettiler. Boscher vd. 26 SnSe Filmler cam yüzeylerde bir teneke tetraklorür oranı 10 Dietil selenit onların sentezlenmiş büyük ve teneke tetraklorür ve Dietil selenit öncüleri kullanarak elde etmek için bir atmosfer basıncı kimyasal Buhar biriktirme tekniği kullanılan SnSe filmler vardı yaklaşık 100 nm kalın ve Gümüş-Siyah görünüşte. Zhao vd. 27 kullanılan taşıma ifade bir düşük vakum sistemi Buhar ve tek-kristal SnSe nanoplates Mika yüzeyler üzerinde sentezlenmiş ve 1-6 µm kare nanoplates elde. Ancak, tek katmanlı SnSe alma kristalleri bu teknikleri kullanarak mümkün değildir. Li vd. 28 tek katmanlı tek-kristal SnSe nanosheets SnCl4 ve SeO2 Kara filmin tarih öncesi bir one-pot sentetik yöntemi kullanarak başarılı bir şekilde sentezledim. Ancak, onlar sadece bir yanal boyutu yaklaşık 300 almak başardık nm onların nanosheets için. Biz son zamanlarda bizim yöntem yüksek kalite, faz saf29olan büyük ölçekli tek katmanlı SnSe kristalleri büyümek için yayımlanmıştır. Bu ayrıntılı iletişim kuralı yeni uygulayıcıları Bu metodoloji kullanarak diğer büyük-büyüklük yüksek-nitelik ultrathin 2D malzemeleri büyümeye yardımcı olmak içindir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Dikkat: Bazı kimyasal maddeler ve bu çalışmada kullanılan gazlar toksik, kanserojen, yanıcı ve patlayıcı. Lütfen tüm uygun güvenlik uygulamaları mühendislik kontrolleri (duman hood) ve kişisel koruyucu ekipman (koruyucu gözlük, profesyonel koruyucu maske, eldiven, önlük, tam uzunlukta kullanımı da dahil olmak üzere bir buhar taşıma biriktirme yerine getirirken kullanın pantolon ve kapalı-toe ayakkabı).

1. auto-Tune işlevi sıcaklığı denetleyicisi parametreleri

Not: SnSe pul sentezi önce Isıtma sistemi fırın üreticisinin takip ederek ayarlanması gerekiyor.

  1. En sık kullanılan sıcaklık % 80'i hedef sıcaklık ayarlayın. Burada, 560 oC 1 h için ayarla ve fırın çalıştırın.
  2. Ne zaman sıcaklık 560 oC yaklaşımlar, anahtar için 1 2 s, "HAL" parametre açılır Not ve basın "SET" için "SET" tuşuna basın s sonraki parametrenin gitmek.
  3. Anahtarı "Ayarlama" tuşuna basmaya devam edin. Sonra "Cont = 3" görünür, 2 ayarlayın. Sistem auto-tune işlev değerini Int, Pro ve Lt için çalışmaya başlar ve sonra sistem 3'e gidecek. Yeniden otomatik ayar gerektiğinde 2 olarak ayarlayın.

2. ön kuvars tüp ve seramik tekneler

Not: SnSe pul sentezi önce temizleme işlemi nerede yeni bir seramik tekne ve yeni bir kuvars tüp gereklidir yüksek sıcaklık ön işleme.

  1. Yeni bir seramik botun yeni 1-inç çapında kuvars tüp içinde konumlandırın. Yeni 2 inç çapında kuvars tüp ile 1-inç çapında kuvars tüp yatay tüp fırın içine yerleştirin. Her iki ucunda da tüpler sıkıca sabit ve desteklenen emin olun.
  2. Fırın kapağını kapatın ve tüp ocağı 1000 oC 30 dk ısı.
  3. Merkezi fırın sıcaklığında 1000 oC yaklaştığında, fırın 1000 oC 30 dk tutun. Sonra yavaş yavaş tüp ocağı bir ucundan diğerine tüpü kuvars tüp duvar ve seramik tekne temizlik için tüm uzunluğu ısı taşıyın.
  4. Bundan sonra fırın çevirerek oda sıcaklığında soğumaya tüp ocağı izin. Fırın oda sıcaklığına soğuyunca fırın kapağı açın ve yeni seramik tekne ve sonraki deneyler için kullanılan yeni 1-inç çapında kuvars tüp çıkarmak.

3. tedavi öncesi SiO 2 /sı yüzeylerde

  1. SiO2/sı gofret (300 nm kalın SiO2 ' Si ağır katkılı) kesme ( Tablo malzemelerigörmek) büyüme yüzeyler kullanılmak üzere uygun bir boyut (1.5 cm × 2 cm) bir elmas scriber kullanarak.
  2. SiO2/sı yüzeylerde aseton, isopropanol ve bir azot darbe kuru takip su, temiz.

4. toplu dikdörtgen sentezi SnSe pul şeklinde

  1. Yer 0.010 g SnSe temiz seramik bota toz ( Tablo malzemelerigörmek). Bir temiz SiO2/sı substrat (1.5 cm × 2 cm) seramik teknenin büyüme yüzü SnSe toz bakacak şekilde yerleştirin. Seramik botun temiz 1-inç çapında kuvars tüp içinde konumlandırın.
  2. 2-inç çapında kuvars tüp ile 1-inç çapında kuvars tüp içinde yatay tüp ocağı dışarıdan yerleştirin ve seramik teknenin akıntıya karşı tüp ocağı Isıtma bölgenin bulunduğu olduğundan emin olun. Tüp her iki ucundaki flanşlar sıkın ve 2-inç çapında kuvars tüp mühürler havalandırma vanayı kapat.
  3. Kuvars tüp, pompa hava ve nem tüp kaldırmak için ~ 1 × 10-2 mbar basınç tüp bağlanır pompa açın. Bu basınç elde sonra pompa kapatmak açın.
  4. Sonra gaz akışı denetlemek için gaz akış ölçeri kullanmayı taşıyıcı gaz valfleri açın. 40 dk (sccm) Ar her Standart küp cm ve 10 sccm H2 tanıtmak (saflık: % 99.9) atmosfer basıncı elde kadar kuvars tüp içine. Kuvars tüplerde gaz, sürekli bir akış sağlamak için havalandırma vanaları açın.
  5. Fırın kapağını kapatın ve hızla bir 35 oC başına dakika Isıtma-oranı ile tüp fırın ısı.
  6. Merkezi fırın sıcaklığında 700 oC yaklaştığında, tüp fırın fırın merkezinde SnSe tozlar konumlandırmak için acele. SnSe toz buharlaşır gider ve SnSe pul toplu SiO2/sı yüzeyinde yatıracaktır.
  7. 15 dk büyüme süre sonra hızlı bir şekilde tüp ocağı için oda sıcaklığında soğumaya fırın kapağı açın. Bu arada, unreacted gaz veya parçacıklar tüpler dışarı götürmek için yardımcı olacak Ar/H2 taşıyıcı gaz için en fazla, akışını ayarlayın. Büyüme süreci tamamlandığında, toplu SnSe pul SiO2/sı yüzeylerde yüzey elde edilir.

5. tek katmanlı dikdörtgen imalatı SnSe pul şeklinde

  1. Toplu olarak yetiştirilen SnSe/SiO2/sı örnek yüz kadar yeni bir temiz seramik tekne yerleştirin. Seramik botun yeni bir temiz 1-inç çapında kuvars tüp içinde konumlandırın.
  2. 2-inç çapında kuvars tüp ile 1-inç çapında kuvars tüp yatay tüp fırın içerisine bulunan seramik tekne ile koymak tüp ocağı Isıtma alanı ters yönde. Tüp her iki ucundaki flanşlar sıkın ve 2-inç çapında kuvars tüp imzalamaya havalandırma vanayı kapat.
  3. Kuvars tüp, tüp hava ve nem kaldırmak için ~ 1 × 10-2 mbar basınç tüp aşağı pompa bağlanır pompa açın. Bu elde edilir sonra pompa kapatmak açın.
  4. Gaz akış metre gaz akışı denetlemek için kullanma taşıyıcı gaz vanaları açın. 50 sccm N2 tanıtmak (saflık: % 99.9) atmosfer basıncı elde kadar kuvars tüp içine. Kuvars tüplerde gaz, sürekli bir akış sağlamak için havalandırma vanaları açın.
  5. Fırın kapağını kapatın ve hızla tüp ocağı 700 oC 20 dk içinde ısı.
  6. Merkezi fırın sıcaklığında 700 oC yaklaştığında, tüp fırın fırın merkezinde toplu SnSe/SiO2/sı örnek konumlandırmak için acele.
  7. Fırını 700 oC Dağlama işlemini tamamlamak ~ 5-20 dk, korumak. Bundan sonra fırın kapağı açın ve hızlı bir şekilde serin tüp ocağı için oda sıcaklığında. Bu arada, N2 gaz akışını sürücü unreacted gaz veya parçacıklar dışarı tüpler için yardımcı olacak en fazla, devam et. Aşındırma işlemi tamamlandığında, SiO2/sı yüzeylerde yüzey üzerinde elde edilen tek katmanlı dikdörtgen şekilli SnSe pul gözlemlemek.
    Not: Gravür gaz ve gravür saat bu süreçte ana kontrol eden faktörler vardır. Gravür mekanizması başvuru 29 araştırdık, yani 29 daha fazla bilgi için bkz.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Deneysel cihazları, optik görüntü, Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) görüntüleri, elektron mikroskobu (SEM) görüntüleri taramak ve transmisyon elektron mikroskobu (TEM) görüntüleri uydurma SnSe pul şematik diyagramların şekil 1' de gösterilen, Şekil 2ve şekil 3. Optik görüntüleri geleneksel optik mikroskop tarafından gerçekleştirilir. Mercek lens 10 X 20 X, 50 X ve 100 X objektif lens mi var... Pozlama süresi yaklaşık 0.3 saniye var. Elde edilen optik görüntü çözünürlüğü 1, 376 × 1, 038 var. 1 en-boy oranı ile 30 µm tarama boyutudur. X ve Y ofset ve açı her ikisi de 0 ayarlanır. İnceden inceye gözden geçirmek ile 512 örnek/satırı 3,92 Hz oranıdır. Ayrılmaz kazanç ve orantılı kazanç 1.000 ve 5.000, anılan sıraya göre ayarlanır. Genlik setpoint, sürücü frekans ve genlik 208.9 ayarla mV, 1400.789 KHz, 85.14 mV, anılan sıraya göre. 30'işletilen bir elektron mikroskobu SEM ve TEM görüntüleri yapılan kV ve 200 kV, anılan sıraya göre.

Öncü SiO2/sı yüzeyi dikdörtgen toplu büyük ölçekli SnSe pul buharı taşıma ifade tekniği olarak atmosferik basınç kuvars ile büyümeye tevdi SnSe toz uçucu işlemini şekil 1 gösterir tüp sistemi. Tek katmanlı SnSe pul imal etmek, biz toplu olarak yetiştirilen SnSe/SiO2/sı örnek nitrojen gravür için bir bitişik tüp ocağı içine transfer. Biz herhangi bir termal/kimyasal tedavi yöntemleri istihdam değil, ne de büyüme süresinden sonra gerek duyuldu.

Figure 1
Şekil 1: sentez. Şematik diyagramları deneysel cihazları ve sentezleme işlemi gösteren dikdörtgen SnSe pul ve tek katmanlı dikdörtgen SnSe pul imalatı toplu. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 2 optik mikroskobu ve toplu olarak sentezlenmiş ve tek katmanlı SnSe pul morfolojisi karakterizasyonu AFM gösterir. Toplu ve tek katmanlı SnSe pul yaklaşık dikdörtgen ve rastgele SiO2/sı yüzeyler üzerinde büyümek bulduk. Şekil 2a -d ve şekil 2f-i: Biz yaklaşık 30 µm × 50 µm boyutunda 200 kez tek katmanlı tek kristal SnSe nanosheets Li vd tarafından elde edilen daha büyük olan SnSe pul elde 28 Şekil 2e AFM görüntüyü tipik sentezlenmiş toplu SnSe pul, karşılık gelen satır kasalı düz bir yüzey kalınlığı yaklaşık 54.9 ± 5.6 nm ile açığa gösterir. ~6.8 ± 1.4 kalınlığı şiddetindeydi Å için ultra-ince dikdörtgen SnSe gevreği (2j rakam), teorik değeri 5.74918Å tek katmanlı SnSe, yakın.

Figure 2
Resim 2: SnSe pul görüntülerini. Optik görüntüleri toplu (a-d) olarak sentezlenmiş ve tek katmanlı (f-i) dikdörtgen SnSe pul şeklinde. Tipik AFM görüntüleri toplu (e) ve tek katmanlı (j) dikdörtgen şeklinde SnSe pul pul kenarlarını (bir) ve (f), sırasıyla. Telif hakkı: IOP Yayıncılık (gerekli çoğaltmak için izin). Bu rakam Jiang ve ark. değiştirildi 29 Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Sentezlenmiş örnekleri küçük yapısı ve kimyasal bileşimi incelemek için biz toplu ve tek katmanlı SnSe pul SEM ve enerji dağıtıcı x-ışını spektrometresi tarafından (EDX) ile karakterizedir. Şekil 3a b - toplu ve rastgele SiO2/sı gofret yüzeyinde dağıtılır tek katmanlı SnSe pul tipik SEM görüntüleri gösterir. Biz toplu ve tek katmanlı SnSe pul mükemmel anlaşma (Şekil 2) optik mikroskobu görüntülerden elde edilen sonuçlar ile yaklaşık 30 µm × 50 µm, boyutlarında dikdörtgen olduğunu görebilirsiniz. EDX spektrum (şekil 3 c) Sn ve Se 1:0.92 atomik oranında stokiometrik SnSe ve2SnSe doğrulayan toplu olarak sentezlenmiş örnek gösterir. Şekil 3d transfer edilen SnSe parçası bir tipik TEM görüntüsünü gösterir. Tek katmanlı SnSe parçanın seçili alan elektron kırınım deseni (SAED) açıkça bizim örnek tek-kristal olduğunu belirten bir uygun simetrik kırınım deseni (3e rakam), sergiler doğada. Tek katmanlı SnSe pul SAED da 0 kl yansıma spot bir desen gösterildiği gibi [100] uçak yön normalde odaklı. Şekil 3f yüksek çözünürlüklü TEM (HR-TEM) görüntü ile iki belirgin ortogonal kafes saçaklar aktarılan SnSe parçasının gösterir ve uçak ve kafes serisinde yaklaşık 0.30, nm. Teori18ile anlaşma bir Ortorombik kristal yapısı karşılık gelen yaklaşık 86,5o, kafes saçaklar arasındaki açıdır.

Figure 3
Şekil 3: SEM görüntü (bir) ve toplu SnSe bir EDX spektrum (c) pul; SEM görüntü (b), TEM görüntü (d), SAED desen (e) ve yüksek çözünürlüklü TEM görüntü (f) tek katmanlı dikdörtgen şekilli SnSe pul parçası, anılan sıraya göre. Telif hakkı: IOP Yayıncılık (gerekli çoğaltmak için izin). Bu rakam Jiang ve ark. değiştirildi 29 Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Burada, buharı taşıma biriktirme yöntemi ve bir azot tekniği bir atmosferik basınç sisteminde aşındırma ile birlikte ilk bildirilmektedir. Bu protokol için tek katmanlı SnSe pul imalatı bölümünü önemli adımlardır.

Her ne kadar bir yüksek kaliteli tek katmanlı örnek oluşturmak üzere toplu örnekleri kazınmış, toplu örnekleri kalınlığı tek tip olmalı ve toplu örnekleri ayrışma sıcaklığını gravür sıcaklık yüksek olmalıdır. Elde edilen örnek tamamen kazınmış çoğu toplu örnekleri nedeniyle düşük kapsama yoğunluğa sahiptir.

Tünelleme mikroskobu (STM) tarama uygulaması için tek katmanlı örnekleri kapsama yoğunluğu yeterli değildir. Ancak, uygulamanın opto-elektronik cihazların kapsama yoğunluğu tatmin edici. Olmuş roman 2D grup-IV monochalcogenides malzemeler ilgi son artış, biz bu basit iki aşamalı imalat tekniği için genişletilmiş ve diğerleri için diğer büyük-büyüklük yüksek-nitelik hazırlanmasında yardımcı olacaktır düşünmek Ultrathin 2D malzemeler.

Uzun vadeli istikrar, XRD analiz ve Raman SnSe pul karakterizasyonu soruşturma29başka bir yerde bulunabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

İfşa etmek yok.

Acknowledgments

Bu araştırma 1.000 yetenekleri programı tarafından desteklenen genç Çin bilim adamları, Ulusal Doğa Bilimleri Foundation of China (Grant No. 51472164), A * STAR Pharos programı (Grant No 152 70 00014) ve gelişmiş 2B için NUS Merkezi'nden Destek Merkezi Malzemeler.

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

Mühendislik sayı: 133 büyük ölçekli tek katmanlı dikdörtgen SnSe pul iki aşamalı sentetik yöntemi buhar taşıma ifade atmosferik basınç sistemi azot aşındırma tekniği
Tek katmanlı dikdörtgen SnSe büyük ölçekli pul imalatı atmosfer basıncı
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