气相传输法制备大尺寸单晶Bi 2 Se 3 纳米片、纳米带

低维Bi 2 Se 3 纳米材料是最新研究发现的一种新型三维拓扑绝缘体材料, 在微电子器件和传感器领域具有广阔的应用前景。本研究采用气相传输法在真空石英管中合成了大尺寸单晶Bi 2 Se 3 纳米片、纳米带。通过XRD、EDS、Raman、SEM等手段对Bi 2 Se 3 纳米片、纳米带的物相结构、组成、表面形貌等进行表征。测试结果表明: 气相传输法合成的单晶Bi 2 Se 3 纳米片、纳米带相纯度高, 结晶性能好, 均是{001}取向; Bi 2 Se 3 纳米片水平尺寸大, 约为15~180 μm; Bi 2 Se 3 纳米带长度达860 μm, 宽度约5 μm。根据不同温度下制备的Bi 2 Se 3 纳米片、纳米带SEM照片及其不同方向结合能的差异, 分析了其可能的生长机制: 在较高温度下沿 和方向生长速度快, 生成大尺寸单晶Bi 2 Se 3 纳米片; 在较低温度下, 沿方向生长速度快, 生成大尺寸单晶Bi 2 Se 3 纳米带。这些研究结果完善了大尺寸Bi2Se3纳米材料的制备工艺, 有望在微电子器件领域得到商业化应用。