[发明专利]一种单晶GeSe三角形纳米片阵列材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种单晶GeSe三角形纳米片阵列，其特征在于GeSe三角形纳米片阵列材料由沿着轴向方向的纳米片薄片阵列构成，纳米片的厚度为44~85 nm，纳米片的密度为1.64×10⁶~4.06×10⁶ / mm²；纳米片的径向方向呈三角形形状，三角形纳米片的边长分别为：300~400nm、360~480 nm、500~660 nm，三角形纳米片前两条边的夹角为93~100 °。

2.如权利要求1所述的一种GeSe三角形纳米片阵列材料的制备方法，其特征在于工艺步骤依次如下：

（1）生长基底及载物盘的清洗

以Si基底或者云母基底作为GeSe三角形纳米片阵列的生长基底，Al₂O₃陶瓷片或者Al₂O₃陶瓷舟作为载物盘，分别将所述生长基底和载物盘依次用去离子水、丙酮、去离子水、乙醇、去离子水超声振荡清洗至完全去除其上的污垢，然后将所述Si基底于10~25%的氢氟酸水溶液中浸泡1~10 min，浸泡时间届满后用去离子水冲洗Si基底去除氢氟酸，继后将经过前述处理的生长基底和载物盘用氮气枪吹干；

（2）单晶GeSe三角形纳米片阵列材料的生长

①将GeSe粉末平铺在第一载物盘上并放入双温区管式炉的高温区中心部位，将所述生长基底放在第二载物盘上并放入双温区管式炉的低温区中心部位；所述GeSe粉末的量为0.005~0.010 mg；所述生长基底的中心与铺有GeSe粉末的第一载物盘的中心之间的距离为40-50 cm；

②将双温区管式炉内密封后，抽真空至炉内真空度为10~50 Pa，然后以10～60 sccm的流速向双温区管式炉中通入惰性气体，当炉内压力升至400~800 Pa后，将双温区管式炉的低温区升温至50~150 ℃，高温区升温至 350~530 ℃，然后在上述温度和压强保温1~3 h后，冷却至室温，所述生长基底上即生长出单晶GeSe三角形纳米片阵列。

3.根据权利要求2所述的GeSe三角形纳米片阵列材料的制备方法，其特征在于步骤（1）中所述Si基底为本征Si（110）基底、N型Si（111）基底、P 型 Si（111）基底中的任一种。

4.根据权利要求2或3所述的GeSe三角形纳米片阵列材料的制备方法，其特征在于步骤（2）①中所述双温区管式炉为水平双温区管式反应炉，炉管为刚玉管，刚玉管的长度为1000~1200 cm、内直径为55 cm、外直径为60 cm。

5.根据权利要求2或4所述的GeSe三角形纳米片阵列材料的制备方法，其特征在于步骤（2）①中所述GeSe粉末的纯度大于99.9％。

6.根据权利要求2或5所述的GeSe三角形纳米片阵列材料的制备方法，其特征在于步骤（2）②中所述惰性气体最为载流气体和保护气体是H₂和Ar组成的混合气体，H₂的体积百分数为 3~7%，Ar的体积百分数为93~97。