《表1 有机-无机异质结的制备方法》
实现均匀有机层与无机二维材料的复合是理解异质结化学功能的第一步.目前为止,许多方法都被用于构筑有机-无机异质结.考虑到有机材料容易受到环境和溶液的影响,一般都采用先制备无机二维(2D)材料在此基础上制备有机材料的策略.制备高质量的无机2D材料,采用的方法包括传统的机械剥离(exfoliation)[6,8,13,18]、化学气相沉积(CVD)[17,22,25]、溶液法[29]等.其中,其中机械剥离法是在实验室研发阶段最常用的方法,可以制备比较高质量的晶体样品,但是较难得到大面积的样品;而CVD方法往往可以得到比较大面积的样品,但样品的层数以及质量比较难控制,往往缺陷比较多;而超高真空制备方法,如分子束外延(MBE)是制备高质量二维无机晶体的方法之一,可使其厚度降低至单层[30~33],但是成本比较高.得到无机二维材料之后,在此基础上再进行有机材料的制备.值得一提的是,由于当前该领域大部分处在可行性材料体系摸索和相应功能实现的阶段,因此很多报道的体系往往都只是将有机和无机二维材料混合在一起,并没有进行界面的有效设计和优化,有机材料往往只是多晶或者非晶结构,并没有有效利用二维材料的表面进行有机分子的有序设计,只有很少数课题组研究了高质量有机单晶和无机二维材料的异质结,而这类报道往往是先单独分别生长高质量的有机晶体和无机二维材料,然后再通过转移等方式进行异质结的制备,比如通过显微操纵将超薄二维材料与有机晶体堆叠起来[34].从有机材料制备来说,采用的方法包括真空外延生长[35~37]、化学溶剂沉积[38~40]、旋涂[41]、印章法[34]等.其中,化学溶剂沉积和旋涂是有效且低成本的方法[22,38,42],容易得到大面积的样品,但不容易得到高质量的有机单晶.从原理上来说,如果要在无机二维材料上构筑有机材料的有序结构,还可以采用分子束外延、有机分子自组装和以二维材料为模板进行范德瓦尔斯外延生长等.我们将目前文献报道的成功实现有机无机二维材料异质结的制备方法总结在表1中.
图表编号 | XD0036938100 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2019.02.10 |
作者 | 付少华、秦靓、张小娴、王瑞、唐东升、裘晓辉 |
绘制单位 | 湖南师范大学物理与电子科学学院低维量子结构与调控教育部重点实验室、国家纳米科学中心中国科学院纳米科学卓越创新中心中国科学院纳米标准与检测重点实验室、国家纳米科学中心中国科学院纳米科学卓越创新中心中国科学院纳米标准与检测重点实验室、北京大学前沿交叉学科研究院、国家纳米科学中心中国科学院纳米科学卓越创新中心中国科学院纳米标准与检测重点实验室、国家纳米科学中心中国科学院纳米科学卓越创新中心中国科学院纳米标准与检测重点实验室、湖南师范大学物理与电子科学学院低维量子结构与调控教育部重点实验室、国家纳米科学中心中国科 |
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