[发明专利]一种基于高导电性能二维铋薄膜的器件及制备方法与应用

权利要求书

1.一种基于高导电性能二维铋薄膜的器件，其特征在于，包括基底和叉指电极，所述基底上设有二维铋薄膜材料，所述叉指电极位于二维铋薄膜材料上方。

2.根据权利要求1所述的基于高导电性能二维铋薄膜的器件，其特征在于，所述二维铋的纯度大于99.999％，二维铋薄膜的厚度为20～30nm。

3.根据权利要求1所述的基于高导电性能二维铋薄膜的器件，其特征在于，所述二维铋薄膜的电导率为1.8×10⁴～8.8×10⁴S/m。

4.一种权利要求1所述的基于高导电性能二维铋薄膜的器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对基底表面进行预处理；

(2)通过物理气相沉积的方法或分子束外延的方法在基底上制备铋薄膜；

(3)在铋薄膜表面进行图案化处理，得到叉指电极的图案；

(4)通过物理气相沉积的方法在图案化处理后的基底上沉积钛薄膜和金薄膜，并通过剥离工艺将多余的钛薄膜和金薄膜从铋薄膜上剥离，完成叉指电极的制作，得到二维铋薄膜器件。

5.根据权利要求4所述的基于高导电性能二维铋薄膜的器件的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述基底选取纯硅片、氧化层厚度为300nm的硅片、玻璃中的一种。

6.根据权利要求4所述的基于高导电性能二维铋薄膜的器件的制备方法，其特征在于，步骤(2)和(4)中，所述物理气相沉积的方法具体指电子束蒸镀技术。

7.根据权利要求4所述的基于高导电性能二维铋薄膜的器件的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述图案化处理的方法包括电子束光刻、紫外光刻、极紫外光刻和纳米压印技术中的一种。

8.根据权利要求4所述的基于高导电性能二维铋薄膜的器件的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述叉指电极左侧的形状为螺纹线，电极指宽度为10～30μm，叉指间距为20～60μm；右侧的形状为四条直线，电极指宽度为10～30μm，叉指间距为60～100μm。

9.根据权利要求4所述的基于高导电性能二维铋薄膜的器件的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述叉指电极由钛薄膜和覆盖在上方的金薄膜组成，钛薄膜厚度为5nm～10nm，金薄膜厚度为40～50nm。

10.权利要求1所述的基于高导电性能二维铋薄膜的器件作为热电器件的应用。