[发明专利]一种NbSe2

摘要

本发明公开了一种NbSe2单晶层状纳米片的合成装置及其合成方法。本发明通过以载气控制气流，精确控制生长环境氛围，即便在气相输运过程中载气源参与反应，也能合成纯净的NbSe2单晶层状纳米片，全部过程只需要使用封闭石英管在水平管式炉中生长，时间、经济成本大大降低，制备方法简单；表征结果均良好，实际样品可随意取用，将产率效率提升数个数量级；控制因素主要依赖于生长温度与时间、源与沉积衬底的间距、载片的形状结构、退火时间等，参数易于控制，重复性良好；本发明的方法能够制备出大量NbSe2单晶层状纳米片，待通过进一步的条件控制掺杂浓度后将对NbSe2纳米线乃至其他所有过渡金属二硫族化合物纳米结构的生长提供新方案，本发明具有重要参考意义。

主权项

1.一种NbSe2单晶层状纳米片的合成装置，其特征在于，所述合成装置包括：载片、载气源、NbSe2源、沉积衬底、密封反应器和水平管式炉；其中，在载片上且沿同一直线方向上，依次放置载气源、NbSe2源和多个沉积衬底，在载片的表面位于载气源与NbSe2源之间具有凸起，NbSe2源与多个沉积衬底之间的距离由凸起的高度以及管式炉的高温区到边缘的距离共同决定；布置有载气源、NbSe2源和多个沉积衬底的载片放置在密封反应器内，并抽真空后密封；密封反应器放置在水平管式炉内，水平管式炉的两端不密封，密封反应器的两端分别连通大气，水平管式炉的中心为具有热源加热的高温区，两个边缘为不具有热源的低温区，NbSe2源位于中心的高温区，载气源和沉积衬底分别位于边缘的低温区；水平管式炉加热，载气源蒸发作为载气，高温气流扩散经过凸起，减缓气流扩散速度，载气的高温气流扩散至NbSe2源上面，发生可逆反应生成NbI2和Se，载气承载NbI2和Se蒸汽扩散输运至低温的沉积衬底上，在沉积衬底上发生逆向反应沉积，载气继续扩散至低温的沉积衬底上促进反应的逆向过程，从而通过化学气相输运CVT实现在沉积衬底上生长纳米级厚度的NbSe2；冷却至室温，并在水平管式炉退火后，得到NbSe2单晶层状纳米片。