化学进展2024,Vol.36Issue(4) :537-555.DOI:10.7536/PC230810

低对称性二维过渡金属硫族化合物的化学气相沉积法制备

Synthesis of Low-Symmetry 2D Transition Metal Dichalcogenides by Chemical Vapor Deposition

陈芸 张辉 罗政 毛卫国 潘俊安 王珊珊
化学进展2024,Vol.36Issue(4) :537-555.DOI:10.7536/PC230810

低对称性二维过渡金属硫族化合物的化学气相沉积法制备

Synthesis of Low-Symmetry 2D Transition Metal Dichalcogenides by Chemical Vapor Deposition

陈芸 1张辉 2罗政 2毛卫国 3潘俊安 1王珊珊2
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作者信息

  • 1. 湘潭大学材料科学与工程学院 湘潭 411105
  • 2. 国防科学技术大学空天科学学院新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室 长沙 410073
  • 3. 长沙理工大学材料科学与工程学院 长沙 410114
  • 折叠

摘要

低对称性二维材料是一类晶格对称操作少,纵向仅有原子级厚度的新型纳米材料.在二维过渡金属硫族化合物(Transition metal dichalcogenides,TMDs)体系中,1T'-MoTe2、1T'-WTe2、1T'-ReS2和 1T'-ReSe2是典型低对称性成员.独特的晶格对称性为它们带来了丰富的各向异性理化性质,因而在微纳光子学、触觉传感器、各向异性逻辑器件等领域具有特殊应用前景.低对称性二维TMDs材料的基础研究和应用开发依赖于对这类材料的高质量、大尺寸、稳定制备.本文以这4类材料为典型,首先按金属前驱体进行分类,综述了近年来有关低对称性二维TMDs材料的化学气相沉积(Chemical vapor deposition,CVD)制备方法;其次,针对制备过程中1T'-MoTe2容易发生相转变,1T'-ReS2、1T'-ReSe2与基底间相互作用力弱等特点,介绍了 1T'-MoTe2制备过程中的相调控机制,以及1T'-ReS2、1T'-ReSe2制备过程中的基底工程研究;最后,本文对低对称性二维TMDs材料未来的挑战与机遇进行了展望.

Abstract

Low-symmetry two-dimensional materials are a new type of nanomaterials with few lattice symmetry operations and only atomic-level thickness in the longitudinal direction.In the two-dimensional transition metal dichalcogenides(TMDs)system,1T'-MoTe2,1T'-WTe2,1T'-ReS2 and 1T'-ReSe2 are typical low-symmetry members.The unique lattice symmetry brings them rich anisotropic physical and chemical properties,so they have special application prospects in the fields of micro-nano photonics,tactile sensors,and anisotropic logic devices.The basic research and application development of low-symmetry two-dimensional TMD materials relies on the high-quality,large-size,and stable preparation of such materials.Therefore,this paper takes these four types of materials as typical materials,first classifies them according to metal precursors,and reviews the chemical vapor deposition(CVD)preparation methods of low-symmetry two-dimensional TMD materials in recent years.According to the characteristics of 1T'-MoTe2 easy to undergo phase transition and weak interaction between1T'-ReS2,1T'-ReSe2 and the substrate during the preparation process,the phase regulation mechanism in the preparation process of 1T'-MoTe2 and the substrate engineering research in the preparation process of 1T'-ReS2 and 1T'-ReSe2 were introduced.Finally,this paper looks forward to the future challenges and opportunities of low-symmetry 2D TMDs materials.

关键词

二维材料/低对称性/化学气相沉积/相调控/基底工程

Key words

2D material/low symmetry/chemical vapor deposition/phase selection/substrate engineering

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基金项目

国家自然科学基金(52172032)

国家自然科学基金(52222201)

中国科协青年人才托举工程项目(YESS20200222)

国防科技大学项目(ZZCX-ZZGC-01-07)

湖南省自然科学基金(2022JJ20044)

出版年

2024
化学进展
中国科学院基础科学局,化学部,文献情报中心 国家自然科学基金委员会化学科学部

化学进展

CSTPCD北大核心
影响因子:1.079
ISSN:1005-281X
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