杜凯翔 云南师范大学 
摘要：自2004年成功制备出石墨烯以来,二维材料因其优异的物理及化学特性,受到人们的广泛关注。最近几年,人们相继发现并成功制备出了一些新的类石墨烯二维材料,如MoS2,h-BN,硅烯等,这些二维材料可部分弥补石墨烯的缺陷,但还存在一些不足,如MoS2的迁移率较低,而硅烯的稳定性随衬底波动较大等。鉴于此,寻找新型的二维材料以弥补现有材料的不足,就成为人们探索的目标。黑磷作为一种直接带隙的P型半导体层状材料,通过调控其层数可获得不同能带宽度（块体带隙0.3eV,单层2.0eV）。黑磷还拥有极高的电子迁移率,有望成为新一代半导体工业的核心材料。同时,由于结构导致显著的平面各向异性,其在电子-声子相互作用、热电材料和神经系统等方面都具有重要的研究价值。早期制备块体黑磷单晶的制备方法,存在成本高、装置复杂、结晶度低等缺点。目前二维黑磷及零维的黑磷量子点,通常是经过物理或化学方法由块体黑磷剥离而成,因此制备高质量的黑磷单晶就显得尤为重要。而液相剥离法则是制备低维黑磷最常用的方法,遗憾的是其选用的溶剂存在毒性、沸点高的缺点,不利于规模化生产。而黑磷量子点本身易氧化的特点一定程度限制了其应用空间,较长的制备时间则降低了其结晶度并产生结构缺陷。因此,针对以上问题,发展一种新型黑磷量子点制备方法显得非常重要。本文主要包括黑磷单晶及其量子点的制备研究,具体研究工作如下:1.采用矿化法,以锡和碘为矿化剂,真空密封于石英管中,经过一定升降温程序后,成功获得高质量的黑磷单晶,其最高转化率可达95%。2.通过四组不同升降温程序,研究了不同温度对黑磷单晶生长的影响。结果表明:降温过程中,于620-500℃首先生成紫磷,随后在500℃时黑磷单晶快速生长。阐明了无气相输运条件下黑磷的生长过程;通过晶体生长成核理论解释了黑磷生长过程中成核不均匀的现象。 更多
关键词：低维材料; 黑磷单晶; 矿化法; 黑磷量子点; 微波辅助液相剥离法;
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