[发明专利]一种ReS2

说明书

本发明公开了一种ReS₂‑HfS₂范德瓦尔斯异质结薄膜的制备方法，包括步骤一，取HfCl₄粉末置于温区二中心上游方向，取硫粉置于温区二中心上游方向，取基底置于温区一中心处；步骤二，对第一燃烧管密封并通过第一出气口进行真空处理后，通过第一进气口向第一燃烧管内通入惰性气体和氢气后，对第一燃烧管的各温区进行加热，制备得到HfS₂薄膜；步骤三，取ReO₃粉末置于温区三中心处，取硫粉置于温区四中心上游方向，将步骤二制得的HfS₂薄膜作为新基底置于温区三ReO₃粉末左右两侧；步骤四，对第二燃烧管密封并通过第二出气口进行真空处理后，通过第二进气口向第二燃烧管内通入惰性气体和氢气后，对第二燃烧管的各温区进行加热，得到ReS₂‑HfS₂范德瓦尔斯异质结薄膜。

技术领域

本发明属于二维异质结薄膜材料制备技术领域，具体涉及一种 ReS₂-HfS₂范德瓦尔斯异质结薄膜的制备装置及方法。

背景技术

HfS₂是典型的二维半导体材料，其能间带隙为1.2eV，HfS₂的室温载流子迁移率是MoS₂的5倍，同时，HfS₂可应用于电化学能量存储，光电催化，光电探测器和光伏器件中，但其电子-空穴对的分离效率较低，因此无法实现广泛的应用；ReS₂也是一种典型的二维半导体材料，作为VII-TMDCs族的代表，ReS₂具有扭曲的八面体(1T)晶体结构，与更广为人知的TMDCs 成员例如MoS₂和WSe₂相比，其不同寻常的电学和光学性质使ReS₂成为二维材料领域上一颗璀璨的新星，它具有不依赖层数的电学和各向异性的光学特性，在场效应晶体管、非线性光学响应和光电探测器等应用上前景十分广阔，但其载流子迁移率较低，不利于ReS₂的发展，因此综合两种材料特殊的光电性质，展现出更加优异的光电催化、高载流子迁移率、高电子-空穴对的分离效率等物理特性是十分迫切的。

目前基于化学气相沉积法，可以通过转移的手段将两种二维材料简单地堆叠在一起，形成范德瓦尔斯异质结薄膜，该方法采用的装置结构复杂，不易操作且不易于观察范德瓦尔斯异质结的形成过程，并且采用该方法制备的范德瓦尔斯异质结结构不稳定，很容易脱落变为两种二维材料，以及薄膜均匀度较差，因此在光电器件应用中的线性吸收系数、非线性吸收系数和非线性折射率的测试以及光电性能测试可靠度较差。

发明内容

针对现有制备技术的缺陷和不足，本发明的目的是提供一种ReS₂-HfS₂范德瓦尔斯异质结薄膜的制备装置，解决现有的装置结构复杂，不易操作且不易于观察范德瓦尔斯异质结的形成过程的问题，本发明还提供一种 ReS₂-HfS₂范德瓦尔斯异质结薄膜的制备方法，解决了现有技术中化学气相沉积法制得的范德瓦尔斯异质结均匀度较差且结构不稳定，很容易脱落变为两种二维材料，以及薄膜均匀度较差，因此在光电器件应用中的线性吸收系数、非线性吸收系数和非线性折射率等的测试以及光电性能测试可靠度较差的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种ReS₂-HfS₂范德瓦尔斯异质结薄膜的制备装置，该装置包括第一燃烧管与第二燃烧管，所述第一燃烧管包括第一进气口与第一出气口，所述第一燃烧管中靠近第一出气口的一端设有温区一，靠近第一进气口的一端设有温区二，所述第一进气口方向为上游方向，第一出气口方向为下游方向；所述第一燃烧管包括第二进气口与第二出气口，所述第二燃烧管中靠近第二出气口的一端设有温区三，靠近第二进气口的一端设有温区四，所述第二进气口方向为上游方向，第二出气口方向为下游方向。