[发明专利]二维多铁半导体材料及其制备方法

权利要求书

1.一种二维多铁半导体材料，其特征在于，所述二维多铁半导体材料通过在二维铁电半导体材料中引入磁性元素得到，使其同时具备铁电性和铁磁性，所述二维铁电半导体材料为硒化铟，所述磁性元素为铁、钴或镍。

2.如权利要求1所述的二维多铁半导体材料，其特征在于，其结构表达式为M_2xIn_2(1-x)Se₃，其中M为铁、钴或镍，x＝0.01～0.5，为2H相的六方结构。

3.一种如权利要求1至2任意一项所述的二维多铁半导体材料的制备方法，其特征在于，以硒粉、铟粒和磁性元素的氯化物粉末为原料，通过化学气相输运法或化学气相沉积法进行生长，得到二维多铁半导体单晶材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将硒粉、铟粒、磁性元素的氯化物粉末和传输介质进行配比并混合均匀；

(2)将步骤(1)中的混合材料真空封入一容器中；

(3)将所述容器置于双温区中通过化学气相输运法生长10～30天后，得到二维多铁半导体单晶材料。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的硒粉、铟粒和磁性元素的氯化物粉末按照M_2xIn_2(1-x)Se₃，其中x＝0.01～0.5的化学计量比进行称重配比，M为铁、钴或镍。

6.如权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述传输介质的用量为所述混合材料总质量的1％～15％；所述传输介质选自碘粒、氯化铵、氯化碘或液溴。

7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述双温区的热端为980～940℃，冷端860～820℃，其中所述混合材料位于所述热端。

8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法在步骤(3)之后还包括：

(4)对所述二维多铁半导体单晶材料进行机械剥离，得到二维多铁半导体纳米片材料。