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基于化学气相传输法合成黑磷单晶

第一作者:张子明、辛鑫(清华大学)
通讯作者:严清峰、任天令(清华大学)

成果简介:
提出了一个全新的反应体系(锡、碘和红磷),基于化学气相传输法合成了高质量正交相黑磷体块单晶。首次运用X射线摇摆曲线研究了单晶的结晶质量,其(040)衍射峰摇摆曲线的半高峰宽仅为21.65弧秒。通过一种全干法转移技术制备了基于二维黑磷的底电极结构场效应晶体管,空穴迁移率达1744 cm2V-1s-1,电流开关比达104量级,进一步证实了所合成的黑磷体块单晶具有优异的结晶质量。 


团队介绍:
严清峰团队近年来一直致力于人工功能晶体材料及材料化学的研究。围绕一些功能晶体材料的生长,以及这些晶体材料在能源、信息存储、光电子器件等领域的应用展开研究,已取得的研究工作成果包括:(1)复合钙钛矿结构弛豫铁电单晶的生长与器件应用;(2)黑磷单晶的生长与应用研究;3)有机无机杂化钙钛矿单晶的生长与器件应用。


参考文献:
Ziming Zhang, Xin Xin, Qingfeng Yan, Qiang Li, Yi Yang, Tian-Ling Ren. Two-step heating synthesis of sub-3 millimeter-sized orthorhombic black phosphorus single crystal by chemical vapor transport reaction method. SCIENCE CHINA Materials, 59(2), 122-134 (2016).

https://link.springer.com/article/10.1007/s40843-016-0122-1   

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