[发明专利]一种大尺寸二维碘化铋单晶的制备方法

权利要求书

1.一种大尺寸二维碘化铋单晶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，将碘化铋粉末放置到设有一端开口的刚玉舟内，再将氟金云母基板倒扣在刚玉舟上，形成气相陷阱；

S2，将气相陷阱放入到管式炉的中央位置处，进行加热，使碘化铋粉末达到挥发温度；

S3，往管式炉中通入氩气与氢气，在恒温的环境下，对气化的碘化铋进行稀释并进行还原反应；

S4，在反应结束后，将气相陷阱移动至管式炉末端的加热带处进行降温，在降温过程中，使刚玉舟内的气体在氟金云母基板上沉积形成附着；

S5，待气相陷阱完全冷却后，对氟金云母基板上附着的粉末进行收集，获得二维碘化铋单晶；

其中，投入的碘化铋粉末0.1～1g，通入氩气作为稀释气体，通入氢气作为还原气体，所述二维碘化铋单晶的尺寸为200～1000μm，厚度为5～500nm。

2.根据权利要求1所述大尺寸二维碘化铋单晶的制备方法，其特征在于：所述刚玉舟的开口方向与通入的氩气与氢气的气流方向相逆。

3.根据权利要求2所述大尺寸二维碘化铋单晶的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述挥发温度为280～380℃。

4.根据权利要求3所述大尺寸二维碘化铋单晶的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，还原反应的时间为5～15min，通入的氩气流量为10～100sccm，通入的氢气流量为5～50sccm。

5.根据权利要求1-4任意一项所述大尺寸二维碘化铋单晶的制备方法，其特征在于：所述管式炉末端的加热带呈梯度分布，温度范围为25～175℃。

6.根据权利要求5所述大尺寸二维碘化铋单晶的制备方法，其特征在于：所述加热带的不同温度范围能够使反应结束后的气相陷阱获得不同的降温速率，进而调控二维碘化铋单晶的厚度和尺寸。