[发明专利]一种制备碲化铋纳米片的方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料的制备领域，是一种制备碲化铋纳米片的方法。

背景技术

Bi₂Te₃作为半导体金属合金型热电材料，是研究最早，也是目前发展较为成熟的热电材料之一，在温差发电和热电制冷方面有着广泛的应用。

近年来研究表明通过对Bi₂Te₃的微观形貌的控制，如控制生长纳米线、纳米带、纳米管、纳米阵列Bi₂Te₃等，由于微观尺寸效应可能导致其具有不同于块体材料的特性，从而获得更广范的应用前景。

目前已有多种制备纳米结构Bi₂Te₃的方法如：溶剂热法、物理气相法（PVP）、分子束成长法（MBE）、电化学沉积（ECD）、磁控溅射（MS）、共蒸法（Co-evaporation）等传统方法。

溶剂热法：如2013年Y.Zhang等人采用溶剂热法合成了高产量的六角形Bi₂Te₃纳米片，参阅Cryst  Growth  Des. 第13卷645页。

物理气相法（PVP）：如2009年Yuan Deng等人通过物理气相法合成了Bi₂Te₃纳米线阵列，参阅Crystal Growth & Design.第9卷7期3079-3082页。

分子束外延生长（MBE）：如2002nian H.Beyer等报道了采用MBE法制备了高质量的PbTe和Bi₂Te₃基超晶格热电材料，研究了ZT值随温度变化的情况，参阅Physica.E.第13卷965-968页。2013年O. Caha等人报道了在BiF基底上外延生长Bi₂Te₃薄膜，参阅Cryst. Growth Des.第13卷3365-3373页。

电化学沉积（ECD）：1996年 P.Magri等采用电化学沉积方法制备了Bi₂Te₃薄膜热电材料，并对点成绩薄膜热电材料的化学计量比与沉积条件之间的关系进行了研究，参阅J.Mater.Chem.第 6卷第773-779页。2006年Shanghua Li等人采用电化学沉积方法制备了碲化铋薄膜，参阅Chem. Mater.第18卷3627-3633页。2012年Oliver Picht等采用电化学沉积方法制备了不同直径的Bi₂Te₃纳米线，参阅J. Phys. Chem.C第116卷5367-5375页。

磁控溅射（MS）：如2006年Dong-Ho Kim等用射频磁控溅射方法分别采用了Bi靶材和Te靶材制备了Bi₂Te₃薄膜，参阅Thin Solid Films.第 510卷148页。2007年穆武第等以Bi₂Te₃为靶材，采用射频磁控溅射方法制备了Bi₂Te₃薄膜，参阅材料报道。第21卷316页。2008年Chien-Neng Liao等制备了较高电导率和Seebeck系数的Bi-Sb-Te薄膜，参阅Appl Phys Lett.第93卷042103页。2012年P.H.Yang等人利用射频磁控溅射在不同基片温度下制备了碲化铋薄膜，参阅Journal of Vacuum Science and Technology .第32卷6期504-508页。

共蒸法（Co-evaporation）：如2001年Helin Zou采用共蒸发通过分别控制Bi、Te蒸发速率，在玻璃衬底上得到了n型和p型Bi₂Te₃基纳米热电薄膜，参阅Journal of Crystal Growth.第222卷1期82-87页。2005年Luciana W等人采用共蒸发方法在不同沉积条件下得到了Bi₂Te₃纳米薄膜，参阅J Appl Phys.第97卷14903页。

发明内容

本发明目的在于，提供一种制备碲化铋纳米片的方法。