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二维氮化镓单晶在液态金属上的生长
发布时间:2020-09-03     作者:harry   分享到:

二维氮化镓(GaN)由于其量子效应能产生理想的深紫外发射、激子效应和电子数据传输性能指标而受人重视。尽管,如今所兑换的二维GaN只能作为原子薄量子阱或纳米级孤岛的嵌入层存在,限制了对其内在特性的进一步探索。本文报道了能够外壁氮化现象在固体轻金属上生长的纳米跨页尽寸的二维GaN单晶,证明了二维GaN具有均匀的增晶格、的声子结晶振动模式、蓝移的荧光放出较高的内量子效果,为本前的说法預测具备了之间的书证。发展的二维GaN的电子迁移率为160 cm2V-1s-1等挖掘为二维GaN单晶的潜在光电子应用铺平了道路。

工作成果详细资料:承德大家催化与分子式科学有效基地Yunxu Chen, Keli Liu, Jinxin Liu, Tianrui Lv, Bin Wei, Tao Zhang, Mengqi Zeng , Zhongchang Wang and Lei Fu*凭借表面能氮化反馈在气态合金上生长期毫米跨页尺寸图的二维GaN单晶,并赢得了非常不错的应用治疗效果,立身前的实际預測给出了简单的证剧。各种相关成果展“Growth of 2D GaN Single Crystals on Liquid Metals”为题提出在亚太JACS上。(DOI: 10.1021/jacs.8b08351)

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磷酸二氢钾粉状被放上在离1区几厘米的地方,而由W箔支撑的Ga球团则放置在2区。2区温度达到1080℃时,熔融Ga在W表面分散,尿素入1区,加热至160℃第二,按照表面层氮化反应迟钝(SCNR),在1080℃的液态镓表面形成二维GaN。

 


 

维GaN多晶硅的形貌和电学讲解

  1. 二维GaN氯化钠晶体的AFM画面,响应的机的薄厚分布区。

  2. 二维GaN纳米线的高辩别散射电镜画面,薄型正六边形。

    (C)六方GaN单晶硅EDS化学元素解析,Ga和N的粗糙区域划分。

     

     

     


维GaN单晶的原子结构,六方协调一致推积节构。

  1. GaN结晶结构特征建模

    (B,C) 沿[0001]赚取的二维GaN晶体的HAADF(B)和BF-STEM(C)数字图像。

    (D)[0001]面的EDS设计元素分折

    (E,F) HAADF(E)和BF-STEM(F)图。([1010]面)

     

 


 

二维GaN单晶的表征

  1. 条状GaN和2D GaN晶体的SAED衍射简图晶格性能指标增加。

  2. (A)中衍射点承载力分析一下

  3. 小块GaN和厚度为5.2 nm的二维GaN的拉曼光谱。E2峰蓝移(567.2~566.2cm-1),强度增加,说明结晶度高。出现A1和E1,由体相光混乱散射造成的拉曼偏振选取玩法打伤破养成。

    (D)块体GaN和板厚为为5.2 nm的二维GaN的PL光谱仪,蓝移,更挨近分光光度计发射点区,抗弯强度不断提高48倍,内量子效应的**提高,并且随着厚度降低。强度还会提升。

 


 

二维GaN单晶导致FET(场负效应多晶体管)元器件封装来挑战其本征电子为了满足电子时代发展的需求,特征参数。

  1. 二维GaN FET原理图。

  2. 二维GaN晶体场效应管的假彩色扫描电镜图。以机械厂剥离技术纳米材料胶片当作交往性层刷快更快的欧姆交往性

  3. 在VDS=1V时的IDS-Vg共同点曲线美,**的N型导电。

    (D)各种Vg值下Ids-Vds症状线性。计算方法了其智能电子变更比率为160 cm2V-1s-1,开/关比为106

     

     

    总结:

    文章新闻稿件了用表层氮化生理反应成功的地生形成侧向长度led光通量50μm的高晶二维GaN单晶,并研究了GaN单晶在二维下的特性,如晶格参数增大、特殊声子晶胞震动幅度模式,、蓝移PL发射和提高内量子成功率等。化学合成的二维GaN单晶具有很高的电子迁移率。我们的策略为制备具有较大横向尺寸的高晶二维GaN单晶开辟了一条新的途径,不同于块状GaN的特性表明它们对未来的纳米电子学有很大的发展前景。