[发明专利]一种异质结阵列及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种异质结阵列的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)在加热装置中，放置过渡金属氧化物源，所述过渡金属氧化物源盛放于上表面开口的盒中，且所述盒上放置有柔性基底，并保留缝隙；

(2)向所述加热装置中通入载气，第一次升温至过渡金属氧化物源放置处达到化学气相沉积温度，进行化学气相沉积，得到生长在柔性基底上的过渡金属氧化物纳米柱；

(3)在过渡金属氧化物源的上游放置硫族单质源，向所述加热装置中通入载气，第二次升温至过渡金属氧化物源放置处达到硫化温度，进行硫化反应，得到所述异质结阵列；

所述异质结阵列包括过渡金属氧化物纳米柱以及生长在过渡金属氧化物纳米柱表面的过渡金属硫族化合物纳米片；

所述柔性基底包括石墨烯-聚酰亚胺复合膜；

所述柔性基底中石墨烯的掺杂量为6～10％；

所述盒的形状为长方体；

所述盒的长:宽:高为(15～20):(10～15):(5～10)；

所述硫化温度为400～500℃；

所述硫化反应的时间为2～30min。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属硫族化合物纳米片与过渡金属氧化物纳米柱表面垂直。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属氧化物纳米柱的平均直径为90～110nm。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属氧化物纳米柱的平均直径为100nm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属氧化物纳米柱的平均高度为300～320nm。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属氧化物纳米柱的平均高度为310nm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属硫族化合物包括ReS₂。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属氧化物包括ReO₂、MoO₂和WO₂中的任意一种或至少两种组合。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属氧化物包括ReO₂。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属硫族化合物包括ReS₂，所述过渡金属氧化物包括ReO₂。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述缝隙的面积占所述盒的开口面积的30～50％。

12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述柔性基底中石墨烯的掺杂量为8％。

13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述柔性基底的厚度为2～3μm。

14.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯包括还原石墨烯和/或氧化石墨烯。

15.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述盒的长:宽:高为17:13:6。

16.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加热装置包括单温区管式炉和/或双温区管式炉。

17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述加热装置为单温区管式炉。