TWI683787B - 剝離作用 - Google Patents
剝離作用 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI683787B TWI683787B TW104103365A TW104103365A TWI683787B TW I683787 B TWI683787 B TW I683787B TW 104103365 A TW104103365 A TW 104103365A TW 104103365 A TW104103365 A TW 104103365A TW I683787 B TWI683787 B TW I683787B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- particles
- graphene
- inorganic compound
- dimensional
- aqueous medium
- Prior art date
Links
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 title abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 135
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 78
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 72
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 54
- -1 polycyclic aromatic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 52
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 92
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 27
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 21
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 19
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 14
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical group [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 62
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 158
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 138
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 137
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 103
- 239000010408 film Substances 0.000 description 79
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N antipyrene Natural products C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 64
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 48
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 46
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 description 31
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 29
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 description 27
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 25
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 24
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 23
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 23
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 20
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 19
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 17
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 17
- 229910016001 MoSe Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 13
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 13
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 12
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 12
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 11
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 11
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 10
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 10
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 10
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 150000003220 pyrenes Chemical group 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 8
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 8
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000026 X-ray photoelectron spectrum Methods 0.000 description 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 6
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 description 6
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 6
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- KIUKXJAPPMFGSW-MNSSHETKSA-N hyaluronan Chemical group CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)C1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H](C(O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-MNSSHETKSA-N 0.000 description 5
- 229940099552 hyaluronan Drugs 0.000 description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 5
- 238000000879 optical micrograph Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 5
- 101100069231 Caenorhabditis elegans gkow-1 gene Proteins 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 230000005588 protonation Effects 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 0 *c1ccc(cc2)c3c1ccc1c3c2ccc1 Chemical compound *c1ccc(cc2)c3c1ccc1c3c2ccc1 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical group C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000004630 atomic force microscopy Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000002173 high-resolution transmission electron microscopy Methods 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- HCOPYCNNZOWMTD-UHFFFAOYSA-M sodium;pyrene-1-sulfonate Chemical compound [Na+].C1=C2C(S(=O)(=O)[O-])=CC=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 HCOPYCNNZOWMTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- 238000001392 ultraviolet--visible--near infrared spectroscopy Methods 0.000 description 3
- DNISEZBAYYIQFB-PHDIDXHHSA-N (2r,3r)-2,3-diacetyloxybutanedioic acid Chemical compound CC(=O)O[C@@H](C(O)=O)[C@H](C(O)=O)OC(C)=O DNISEZBAYYIQFB-PHDIDXHHSA-N 0.000 description 2
- ZRGONDPMOQPTPL-UHFFFAOYSA-N 1-[2-(2-hydroxyethylsulfanyl)ethyl]-2-methyl-5-phenylpyrrole-3-carboxylic acid Chemical compound OCCSCCN1C(C)=C(C(O)=O)C=C1C1=CC=CC=C1 ZRGONDPMOQPTPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKKJLVBELUTLKV-MZCSYVLQSA-N Deuterated methanol Chemical compound [2H]OC([2H])([2H])[2H] OKKJLVBELUTLKV-MZCSYVLQSA-N 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004224 UV/Vis absorption spectrophotometry Methods 0.000 description 2
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 2
- OSOKRZIXBNTTJX-UHFFFAOYSA-N [O].[Ca].[Cu].[Sr].[Bi] Chemical compound [O].[Ca].[Cu].[Sr].[Bi] OSOKRZIXBNTTJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008135 aqueous vehicle Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 239000002717 carbon nanostructure Substances 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000000731 high angular annular dark-field scanning transmission electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 125000005581 pyrene group Chemical group 0.000 description 2
- DLOBKMWCBFOUHP-UHFFFAOYSA-N pyrene-1-sulfonic acid Chemical compound C1=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 DLOBKMWCBFOUHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UTUQPMDRGQJMHW-UHFFFAOYSA-N pyrene-1-sulfonic acid;sodium Chemical class [Na].C1=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 UTUQPMDRGQJMHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008521 reorganization Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002371 ultraviolet--visible spectrum Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N Disodium Chemical class [Na][Na] QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 238000003841 Raman measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- QFFVPLLCYGOFPU-UHFFFAOYSA-N barium chromate Chemical group [Ba+2].[O-][Cr]([O-])(=O)=O QFFVPLLCYGOFPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- HITXEXPSQXNMAN-UHFFFAOYSA-N bis(tellanylidene)molybdenum Chemical compound [Te]=[Mo]=[Te] HITXEXPSQXNMAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 229910052798 chalcogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001787 chalcogens Chemical group 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 238000001246 colloidal dispersion Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- JISMNCQKTAIERN-UHFFFAOYSA-L disodium;6,8-dihydroxypyrene-1,3-disulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].C1=C2C(O)=CC(O)=C(C=C3)C2=C2C3=C(S([O-])(=O)=O)C=C(S([O-])(=O)=O)C2=C1 JISMNCQKTAIERN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000001548 drop coating Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005685 electric field effect Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000008570 general process Effects 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052961 molybdenite Inorganic materials 0.000 description 1
- MHWZQNGIEIYAQJ-UHFFFAOYSA-N molybdenum diselenide Chemical compound [Se]=[Mo]=[Se] MHWZQNGIEIYAQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- NRHMKIHPTBHXPF-TUJRSCDTSA-M sodium cholate Chemical compound [Na+].C([C@H]1C[C@H]2O)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC([O-])=O)C)[C@@]2(C)[C@@H](O)C1 NRHMKIHPTBHXPF-TUJRSCDTSA-M 0.000 description 1
- 238000009718 spray deposition Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 238000013169 thromboelastometry Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N triton Chemical compound [3H+] GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N 0.000 description 1
- ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N tungsten disulfide Chemical compound S=[W]=S ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000010947 wet-dispersion method Methods 0.000 description 1
- 238000000733 zeta-potential measurement Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/52—Electrically conductive inks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/24—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials for applying particular liquids or other fluent materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/20—Methods for preparing sulfides or polysulfides, in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B19/00—Selenium; Tellurium; Compounds thereof
- C01B19/007—Tellurides or selenides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/06—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron
- C01B21/064—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron with boron
- C01B21/0648—After-treatment, e.g. grinding, purification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G1/00—Methods of preparing compounds of metals not covered by subclasses C01B, C01C, C01D, or C01F, in general
- C01G1/12—Sulfides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G39/00—Compounds of molybdenum
- C01G39/06—Sulfides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G41/00—Compounds of tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/02—Printing inks
- C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/38—Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
- H01L31/0264—Inorganic materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
- H01L31/0264—Inorganic materials
- H01L31/0304—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
- H01L31/03044—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds comprising a nitride compounds, e.g. GaN
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
- H01L31/0264—Inorganic materials
- H01L31/032—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
- H01L31/0324—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312 comprising only AIVBVI or AIIBIVCVI chalcogenide compounds, e.g. Pb Sn Te
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
- H01L31/035209—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions comprising a quantum structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/112—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by field-effect operation, e.g. junction field-effect phototransistor
- H01L31/113—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by field-effect operation, e.g. junction field-effect phototransistor being of the conductor-insulator-semiconductor type, e.g. metal-insulator-semiconductor field-effect transistor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/112—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by field-effect operation, e.g. junction field-effect phototransistor
- H01L31/113—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by field-effect operation, e.g. junction field-effect phototransistor being of the conductor-insulator-semiconductor type, e.g. metal-insulator-semiconductor field-effect transistor
- H01L31/1136—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by field-effect operation, e.g. junction field-effect phototransistor being of the conductor-insulator-semiconductor type, e.g. metal-insulator-semiconductor field-effect transistor the device being a metal-insulator-semiconductor field-effect transistor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
- C01P2002/82—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by IR- or Raman-data
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
- C01P2002/84—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by UV- or VIS- data
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
- C01P2002/85—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by XPS, EDX or EDAX data
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
- C01P2004/02—Particle morphology depicted by an image obtained by optical microscopy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
- C01P2004/04—Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/20—Particle morphology extending in two dimensions, e.g. plate-like
- C01P2004/24—Nanoplates, i.e. plate-like particles with a thickness from 1-100 nanometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78681—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising AIIIBV or AIIBVI or AIVBVI semiconductor materials, or Se or Te
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78696—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the structure of the channel, e.g. multichannel, transverse or longitudinal shape, length or width, doping structure, or the overlap or alignment between the channel and the gate, the source or the drain, or the contacting structure of the channel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/70—Nanostructure
- Y10S977/755—Nanosheet or quantum barrier/well, i.e. layer structure having one dimension or thickness of 100 nm or less
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
- Y10S977/90—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure having step or means utilizing mechanical or thermal property, e.g. pressure, heat
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/902—Specified use of nanostructure
- Y10S977/932—Specified use of nanostructure for electronic or optoelectronic application
- Y10S977/948—Energy storage/generating using nanostructure, e.g. fuel cell, battery
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本發明係關於一種剝離無機分層化合物以形成二維(2D)無機化合物之方法。該剝離係於水性介質中在多環芳族化合物存在下進行。本發明亦關於由該剝離方法產生之二維化合物之水性懸浮液。本發明進一步關於自懸浮液形成二維化合物薄膜的方法且關於包含二維(2D)無機化合物薄膜的裝置。
Description
本發明係關於一種剝離無機分層化合物以形成二維(2D)無機化合物之方法。此等二維化合物具有與石墨烯相同的維度，因其均可以單層或少數層分子晶體形式獲得。本發明亦係關於由該剝離方法產生之二維化合物之懸浮液。本發明進一步係關於自懸浮液形成二維化合物薄膜的方法，及包含二維(2D)無機化合物薄膜之裝置。
石墨烯之出現(K.S.NOVOSELOV,A.K.GEIM,S.V.MOROZOV,D.JIANG,Y.ZHANG,S.V.DUBONOS,I.V.GRIGORIEVA及A.A.FIRSOV,“ELECTRIC FIELD EFFECT IN ATOMICALLY THIN CARBON FILMS”SCIENCE，第306卷，第5696期，第666-669頁，2004.)及之後其大量卓越特性之發現，已使得經由剝離合適的分層化合物鑑別出多種其他二維晶體。此等材料均為分子材料且通常為由2、3、4或5種不同元素所組成之化合物。以單層或少數層小板或晶體形式分離之化合物包括六邊形氮化硼、NBSe2、鉍鍶鈣銅氧化物(BSCCO)及MoS2。此等單層或少數層小板或晶體為穩定的且可展現與石墨烯互補之電學性質，諸如用作絕緣體、半導體及超導體。
近年來分離之大量2D晶體為將此等化合物中之若干者組合在一個堆疊中之異質結構之創造提供了廣闊平台。因為，總體上，此類化合物涵蓋極為廣泛之特性，故所得之異質結構可經調整以針對特定現
象，或用於具體應用(或甚至執行多種功能)。
因此，無機單層或少數層化合物可單獨或與其他此類材料及/或石墨烯組合使用以形成具有驚人特性的超薄電子裝置。BN及MOS2已與石墨烯聯合使用以形成量子穿隧晶體管異質結構(WO2012/127245)，而MoS2及WS2已與石墨烯聯合使用以形成光伏打異質結構(WO2013/140181)。
另外，迄今為止，異質結構主要藉由微機械分裂三維分層晶體隨後乾式轉移各晶體層來產生。雖然此技術可獲得極高品質之異質結構，但此技術係勞力密集且耗時，且不可應用於此等異質結構之大規模生產。根本上，此方法可能不適合大規模生產，且不太可能會滿足此等材料用於現實生活應用之要求。
無機化合物薄膜可由此等化合物之薄片分散液之沈積形成。已採用液相剝離作用作為生產呈分散形式之二維晶體之可縮放方法。此方法係基於其較大的對應物經由相繼的化學濕法分散及超音波處理達成之剝離作用。雖然此技術提供降低成本、可縮放性及與任何基板(包括廉價及可撓基板)之相容性的許多優點，但現有方法有需要非環保介質之缺點。當下此方法大多基於諸如N-甲基吡咯啶酮(NMP)及N,N-二甲基甲醯胺(DMF)之有機溶劑的使用，該等有機溶劑經選用係由於其與所得分散相之相容性。此等溶劑均為有毒的，價高且特徵在於沸點高。雖然此等溶劑可於懸浮液中產生單層石墨烯高產率，但其在剝離石墨烯相似物方面亦為低效的。
WO2012/028724描述了利用水/界面活性劑(例如膽酸鈉)混合物剝離MoS2以提供適於形成由個別MoS2薄片組成之薄膜之懸浮液的方法。所得懸浮液中無機化合物之濃度較低(亦參見SMITH等人，ADV.MAT. 2011,23,3944)。此可能因為此等溶劑/界面活性劑系統在支持分散相方面僅具有較低有效性。
ZHANG等人(CHEM.COMM.,2013,49,4845-4847)已顯示經芘取代之透明質烷主結構可用於產生透明質烷支持之二維材料(諸如BN及MoS2)之分散液，其適用於向生物系統傳遞二維材料。咸信透明質烷主結構在達成剝離作用及增加所得懸浮液之穩定性方面均有作用。透明質烷載體中之可用羧酸不多於20%經芘官能基化。二維材料至透明質烷主結構上之裝載較小。由此方法產生之分散液似乎不太可能適於形成具有某些特性之薄膜，因為大量多醣透明質烷基質會存在於所得沈積薄膜中。這似乎對沈積薄膜之完整性有害。
已顯示芘磺酸在剝離石墨烯以在水性介質中形成分散液方面為有效的(YANG等人；CARBON,53,2013,357-365；SCHLIERF等人；NANOSCALE,2013,5,4205-4216)。此方法之效率依賴於一系列因素：剝離作用之熱力學、影響該方法動力學之局部能量極小值之存在、及溶劑-分子，溶劑-石墨烯及石墨烯-分子競爭相互作用。應理解石墨烯獨特的電子分佈促成了此剝離方法之成功。芘分子與石墨烯經由Π-Π相互作用締合。預期在諸如芘之多環芳族化合物及無機分層化合物之間，此等Π-Π相互作用之強度顯著較弱。此等化合物不具有與石墨烯中出現之相同的獨特電子分佈。此外，無機分層化合物層間之結合與石墨烯層間之結合極為不同。舉例而言，在H-BN之情況下，相鄰BN層間之結合係藉由所謂「尖端-尖端」相互作用形成，預期其將強於石墨烯層間作用之弱凡得瓦爾(VAN DER WAALS)力。
本發明之某些實施例的一個目標為提供剝離分層無機化合物以高產率形成單層或少數層無機化合物之水性分散液之方法。某些實施例的一個目標為提供以比由先前技術所製得者高之產率形成該等分散液之方法。
本發明之某些實施例的一個目標為提供剝離分層無機化合物以形成單層或少數層無機化合物之高濃度的水性分散液之方法。某些實
施例的一個目標為提供形成比先前技術所製得者高濃度之該等分散液之方法。
本發明之某些實施例的一個目標為提供剝離分層無機化合物以形成單層或少數層無機化合物之穩定的水性分散液之方法。本發明之某些實施例的一個目標為提供剝離分層無機化合物以形成單層或少數層無機化合物之水性分散液之方法，該等水性分散液比由先前技術所製得者穩定。
迄今為止，未開發出用於製備足夠高濃度之單層或少數層無機化合物之水性分散液以便以單一塗層或僅少數塗層印刷有效薄膜之方法。亦未顯示可由在此等介質中之分散液形成足夠高品質的薄膜以展示與由無機單層或少數層化合物之單一晶體形成之基於異質結構之裝置相似之特性。因此本發明之某些實施例的一個目標為提供剝離分層無機化合物以形成適於形成薄膜之水性分散液之方法。本發明之某些實施例的另一個目標為提供高品質分散液，其可以薄膜形式沈積且不留下不需要之殘餘物，及/或不需要大量進一步處理以確保沈積膜之完整性。
在本發明之第一態樣中，提供製造二維無機化合物粒子之水性懸浮液的方法，該方法包含：a)在水性介質中提供該無機化合物之多層粒子，該水性介質包含至少一種多環芳族化合物或其鹽；其中該或各多環芳香化合物獨立地具有包含2至10個稠合苯環的環系統，該環系統經1至4個經獨立選擇的親水性基團取代，各親水性基團由不超過20個原子組成，b)使水性介質中之該無機化合物之多層粒子經受能量以獲得包含二維無機化合物粒子之水性懸浮液；c)在步驟b)中獲得之懸浮液亦包含該無機化合物之多層粒子
時，此方法視情況進一步包含減少懸浮液中該無機化合物之多層粒子之量的步驟。
換言之，本發明可提供製造無機分層化合物之單層或少數層粒子之水性懸浮液的方法，該方法包含：a)在水性介質中提供該無機分層化合物之多層粒子，該水性介質包含至少一種多環芳族化合物或其鹽；其中該或各多環芳族化合物獨立地具有包含2至10個稠合苯環的環系統，該環系統經1至4個經獨立選擇的親水性基團取代，各親水性基團由不超過20個原子組成，b)使水性介質中之該無機化合物之多層粒子經受能量以獲得包含該無機分層化合物之單層或多層粒子之水性懸浮液；c)在步驟b)中獲得之懸浮液亦包含該無機分層化合物之多層粒子時，此方法視情況進一步包含減少懸浮液中該無機分層化合物之多層粒子之量的步驟。
已發現本發明之多環芳族化合物為極為有效之分散劑(亦即，其有助於形成及維持粒子在水性媒劑中之分散)。製備本發明調配物之較佳方法為在本文所定義之水性媒劑中藉由剝離大塊多層無機材料之較大粒子原位形成粒子。本發明之多環芳族化合物在實現無機分層材料之剝離作用以形成所需粒子方面極為有效。此等化合物之使用亦對可在所得分散液中達成之粒子之裝載有有益作用。
驚人的是此等小分子能夠達成有效之剝離作用，且能夠達成分散液之穩定化進而能夠達成以良好產率產生二維材料。咸信大型取代基一旦插入則具有迫使多層材料之個別層分離的作用，且一旦其在懸浮液中則具有保持分散薄片分離之作用。驚人的是尺寸有限之取代基(諸如具有少於20個原子的取代基)之化合物亦提供良好產率。
此外，亦咸信若親水性基團過大(例如尺寸超過20個原子)，當二維化合物薄片之薄膜形成時，所得薄膜之品質可能受損，造成不具有
所需特性之膜。對比之下，由本發明方法所製得的包含無機分層化合物單層或少數層粒子之水性懸浮液將典型地適於形成包含複數個無機分層化合物粒子之薄膜。
術語『二維』及『單層或少數層』在本說明書中可互換地使用。本發明第一態樣之方法中形成之二維或單層或少數層粒子亦可描述為奈米片層。
步驟b)中將多層粒子轉化為奈米粒子分散液所施加之能量可為音波能。音波能可為超音波能。其可使用浴音波處理器或尖端音波處理器傳入。或者該能量可為機械能，例如剪切力能或研磨。粒子可經受能量(例如音波能)持續15min至1週之時間段，此視所要之特性及比例(薄片直徑及厚度)而定。粒子可經受能量(例如音波能)持續1至4天之時間段。
減少懸浮液中多層粒子量之步驟可包含使用離心機。有利地，存在於最終懸浮液中之溶劑即為存在用於剝離製程之溶劑。換言之，在純化製程中，該等單層或少數層粒子不自剝離溶劑移除。此製程製備之懸浮液適於沈積薄膜。因此該製程可視為『一鍋式』製程，且就時間、能量及材料(例如溶劑)而言為有效的。無疑地，存在用於剝離作用之一部分溶劑隨多層粒子一起移除在本發明範圍之內。
該方法可包含向二維無機材料懸浮液中加入添加劑。此等添加劑將基於懸浮液之所要用途而選擇。添加劑可使得懸浮液可用作墨水，例如在噴墨列印機中。添加劑可令懸浮液更穩定。添加劑可改變懸浮液之物理或化學特性，例如黏度，pH等。
在本發明之第二態樣中，提供二維無機化合物粒子在包含至少一種多環芳族化合物之水性介質中之懸浮液，其中該或各多環芳族化合物獨立地具有包含2至6個稠合苯環的環系統，該環系統經1至4個親水性基團取代，該等親水性基團各自獨立地由不超過20個原子組成。
換言之，提供單層或少數層粒子在包含至少一種多環芳族化合物之水性介質中之懸浮液，其中該或各多環芳族化合物獨立地具有包含2至6個稠合苯環之環系統，該環系統經1至4個親水性基團取代，該等親水性基團各自獨立地由不超過20個原子組成。
第二態樣之懸浮液可藉由第一態樣之方法製得。
在本發明之第三態樣中，提供包含二維異質結構之電子裝置，該二維異質結構包括至少一種包含複數個二維無機化合物粒子之薄膜層。換言之，提供包含二維異質結構之電子裝置，該二維異質結構包括至少一種包含複數個無機分層化合物之單層或少數層粒子之薄膜層。
該裝置可進一步包含石墨烯層。
該電子裝置可為或包含光伏打電池，其中集光部分為包含至少以下層之二維異質結構：包含石墨烯或經改質石墨烯(例如經摻雜石墨烯)之第一電極層；至少一層包含複數個二維過渡金屬二硫屬化物粒子之薄膜；及第二電極層；其中該等層經堆疊以形成層合結構，其中該或各過渡金屬二硫屬化物薄膜層位於第一及第二電極層之間，且該或各過渡金屬二硫屬化物薄膜層與兩個電極保持電接觸。
第二電極層亦可包含石墨烯。過渡金屬二硫屬化物可為WS2。
裝置可為或包含光偵測器，該光偵測器包含：閘電極；與源電極及汲電極連接之石墨烯層；及至少一層包含複數個二維無機化合物粒子之薄膜層，其接觸且位於石墨烯層及電極及閘電極之間。
無機二維化合物可為h-BN。
電子裝置可為晶體管，其包含：源電極汲電極；及至少一層包含複數個二維無機化合物粒子之薄膜層，其接觸且位於源電極及汲電極之間
其中源電極及汲電極中之至少一者包含石墨烯且另一電極包含導電材料層。源電極及汲電極可均包含石墨烯。
該或各薄膜可包含複數個二維h-BN粒子。或者，該或各薄膜可包含複數個二維過渡金屬二硫屬化物(例如MoS2)粒子。
在裝置包含石墨烯層之情況下，石墨烯層可獨立地包含石墨烯薄片薄膜。或者，石墨烯層可包含石墨烯單晶體。因此，石墨烯可藉由機械剝離作用或化學氣相沈積產生。
實際上薄膜可包含分別由複數個個別沈積步驟產生之複數個薄膜。
該或各薄膜(例如二維無機化合物之薄膜或石墨烯薄膜)可能含有至少一種多環芳族化合物；其中該或各多環芳族化合物獨立地具有包含2至6個稠合苯環之環系統，該環系統經1至4個親水性基團取代，該等親水性基團各自獨立地由不超過20個原子組成。多環芳族化合物可能不為該薄膜的重要組分，但其仍將以可偵測之量(例如少於15重量%或少於5重量%或少於1重量%)存在。
在本發明之第四態樣中提供一種電子裝置，該裝置包含至少一層包含複數個二維無機化合物粒子之薄膜層，其中該或各薄膜含有至少一種多環芳族化合物；其中該或各多環芳族化合物獨立地具有包含2至6個稠合苯環之環系統，該環系統經1至4個親水性基團取代，該等親水性基團各自獨立地由不超過20個原子組成。
該裝置可為晶體管。該裝置可為光偵測器或光伏打電池。
多環芳族化合物可能不為該薄膜的重要組分，但其仍將以可偵測之量(例如少於15重量%或少於5重量%或少於1重量%)存在。
該裝置可進一步包含至少一石墨烯層。該或各石墨烯層可與該或各無機化合物二維粒子之薄膜在同一平面上。或者，無機化合物二維粒子之薄膜及該或各石墨烯層形成堆疊或異質結構之一部分。
該或各薄膜可包含複數個二維h-BN粒子。或者，該或各薄膜可包含複數個二維過渡金屬二硫屬化物(例如MoS2)粒子。
在裝置包含石墨烯層之情況下，該石墨烯層可獨立地包含石墨烯薄片薄膜。或者，石墨烯層可包含石墨烯單晶體。因此，石墨烯可藉由機械剝離作用或化學氣相沈積產生。
在裝置包含石墨烯薄片薄膜之情況下，該薄膜亦可含有至少一種多環芳族化合物；其中該或各多環芳族化合物獨立地具有包含2至6個稠合苯環之環系統，該環系統經1至4個親水性基團取代，該等親水性基團各自獨立地由不超過20個原子組成。
在薄膜(例如二維無機材料薄膜或石墨烯薄膜)包含多環芳族化合物之情況下，該多環芳族化合物可能不為該薄膜的重要組分，但其仍將以可偵測之量(例如少於15重量%或少於5重量%或少於1重量%)存在。
實際上該或各薄膜可包含分別由複數個個別沈積步驟產生之複數個薄膜。
第四態樣中所提供之該或各薄膜可藉由第五態樣之方法製得。
相似地，第三態樣中所提供之二維異質結構可藉由第五態樣之方法製得。相似地，第三或第四態樣中所提供之電子裝置可藉由第五態樣之方法製得。
在本發明之第五態樣中，提供形成包含複數個無機二維化合物粒子之薄膜之方法，該方法包含：
a)藉由第一態樣之方法獲得二維無機化合物粒子之水性懸浮液；及b)將二維無機化合物之單層或少數層粒子在水性介質中之懸浮液沈積於基板上以形成包含複數個無機二維化合物粒子之薄膜。
換言之，提供形成包含複數個無機分層化合物單層或少數層粒子之薄膜之方法，該方法包含：a)藉由第一態樣之方法獲得無機分層化合物單層或少數層粒子之水性懸浮液；及b)將無機分層化合物之單層或少數層粒子在水性介質中之懸浮液沈積於基板上以形成包含複數個無機分層化合物之單層或少數層粒子之薄膜。
該方法可為製備電子裝置之方法，在此情況下，薄膜包含於電子裝置中。
在一實施例中，該方法為製備二維異質結構之方法且薄膜包含於二維異質結構中。因此，該方法可為製備二維異質結構之方法，該方法包含：a)藉由第一態樣之方法獲得二維無機化合物粒子之水性懸浮液；及b)將二維無機化合物之單層或少數層粒子在水性介質中之懸浮液沈積於基板上以形成包含複數個無機二維化合物粒子之薄膜。
其中該薄膜包含於所得二維異質結構中。
換言之，提供一種形成二維異質結構之方法，該方法包含：a)藉由第一態樣之方法獲得無機分層化合物單層或少數層粒子之水性懸浮液；及b)將無機分層化合物之單層或少數層粒子在水性介質中之懸浮液沈積於基板上以形成包含複數個無機分層化合物之單層或少數層粒
子之薄膜。
該方法可為製備電子裝置之方法，在此情況下，二維異質結構包含於電子裝置中。
將懸浮液沈積於基板上之步驟可包含落模鑄造製程。
或者，將懸浮液沈積於基板上之步驟可包含過濾及捕撈(fishing)技術。因此，將懸浮液沈積於基板上之步驟可包含如下步驟：a)使懸浮液穿過具有奈米尺寸孔之過濾膜進行真空過濾以形成包含複數個二維無機化合物粒子沈積於該過濾膜上之薄膜；b)將過濾膜置於水中，使薄膜與該過濾膜分離，以提供懸浮於水中之薄膜；c)自水中移除薄膜並將其置放於所要之基板上。
過濾及捕撈技術傾向於提供比現有技術薄之薄膜，例如其可得到約20nm之過渡金屬二硫屬化物膜。若有需要，此等膜可藉由重複過濾及捕撈步驟若干次而在彼此頂部沈積。當二維材料為過渡金屬二硫屬化物時過濾及捕撈技術為較佳的。
沈積懸浮液之步驟可重複一或多次。特定而言，在對於過渡金屬二硫屬化物使用過濾及捕撈技術時，可能需要多次反覆以獲得所需厚度之膜。
該方法可包含一或多個後續處理步驟以改良所得薄膜的特性。
因此，此製程可包含一或多個退火步驟。
類似地，此方法可包含洗滌薄膜(例如用水或水性溶液)之步驟以減少裝置中存在之多環芳族化合物之量。此步驟可移除所有多環芳族化合物，但更典型的是少量多環芳族化合物將留在薄膜中。
下列聲明在不相互排斥之情況下適用於本發明之上述任一態樣。
親水性基團之存在允許多環芳族化合物與水以及無機分層材料
粒子(其與多環芳族核相互作用)相互作用。多環芳族化合物用作分散劑，從而穩定化水性介質中形成之所得粒子分散液。不希望受任何特定理論之束縛，咸信當粒子形成時，例如藉由音波能剝離大塊材料，多環芳族化合物滲透至無機材料層之間並與各層表面非共價地相互作用。咸信多環芳族化合物因此有助於大塊材料之分層並防止奈米粒子再聚集。
若親水性基團過大(例如尺寸超過20個原子)，則其可減少或阻止至無機材料層之滲透及與無機材料層之相互作用。
多環芳族化合物可具有包含2至10個稠合苯環之環系統，該環系統經1至4個經獨立選擇的親水性基團取代，各親水性基團由不超過20個原子組成。在一實施例中，該環系統可具有2至8個，或更典型地，3至6個稠合苯環。在一特定實施例中，該環系統具有四個稠合苯環。
若該環系統含有三個或三個以上苯環(例如四個苯環)，則此等環可能並非線性排列。因此，該環系統可具有至少一個環與其餘兩環分別鄰位及迫位稠合。換言之，可能至少一個環含有與另外兩個或兩個以上環中之每一者共用的兩個原子。
經獨立選擇之親水性基團可由少於10個原子組成或其可由少於6個原子組成。所述原子可獨立地選自S、O、P、H、C、N、B及I。例示性親水性基團包括SO3H、SO2H、B(OH)2、CO2H、OH及PO3H。合適地，當多環芳族化合物包含三個或四個親水性基團時，其並非完全相同。典型地，當多環芳族化合物包含三個或四個親水性基團時，親水性基團將不全部位於同一苯環上。
多環芳族化合物可為鹽且因此可為鹼加成鹽。上述親水性基團因此可為SO3M、SO2M、CO2M及PO3M，其中M為陽離子，例如選自Na+、K+、Li+及NH3 +之陽離子。
至少一個親水性基團可為磺酸或磺酸之鹼加成鹽。
此等例示性芘磺酸鹽中有一些為用於例如標記筆之染料。其因此可購得。
在一特定實例中，多環芳族化合物可為經1至4個親水性基團取代之芘。該等親水性基團可選自SO3M及OH。特定實例包括：
多環芳族化合物可以1×10-4mol/L至200×10-4mol/L之量存在於水性介質中。更適合地，其可以1.15×10-4mol/L至66×10-4mol/L，且甚至更適合地，1.15×10-4mol/L至33×10-4mol/L之量存在。
術語『水性介質』可理解為意指含有水之液體，例如含有超過20體積%之水。水性介質可含有多於50體積%之水，例如多於75體積%之水或多於95體積%之水。水性介質亦可包含溶質或懸浮粒子。多種多環芳族化合物僅微溶於水中。『水性介質』亦可包含其他溶劑。
其因此可包含可能與水混溶或可能不與水混溶的有機溶劑。若水性介質包含有機溶劑，則該等溶劑可為不可混溶的或可微量混溶的，且水性介質可為乳液。水性介質可包含可與水混溶之溶劑，例如醇類(例如甲醇及乙醇)。水性介質可包含添加劑，其可為離子添加劑、有機添加劑或兩性分子添加劑。此等添加劑之實例包括界面活性劑、黏度調節劑、pH調節劑、形象性調節劑、分散劑。
因此，水性介質亦可包含醇(例如甲醇)或二醇(例如乙二醇)。醇或二醇可形成水性介質之1體積%至50體積%。醇或二醇可形成水性介質之10體積%至30體積%，例如水性介質之20體積%。
水性介質可包含氘化溶劑，例如氘化水及氘化甲醇。此等溶劑可經氘化至使得其適合於NMR中使用所需之程度。因此，形成水性介質之水可多於99%經氘化，例如多於99.9%或99.99%經氘化。使用經氘化溶劑可允許懸浮物質藉由NMR表徵。
水性介質可具有任意pH。水性介質可具有在1至13範圍內之pH。
水性介質可具有在1至7範圍內，例如在1至3範圍內之pH。水性介質可具有約為2之pH。特別地(但非獨有地)若多環芳族化合物為Py-2SO3，可在酸性pH下(例如1至7或1至3或約2)獲得高濃度之經剝離無機分層化合物。若二維無機化合物為h-BN則酸性pH尤佳。
水性介質可具有在5至9範圍內，例如6至8之pH。若二維無機化合物為過渡金屬二硫屬化物則中性pH尤佳。
多於50重量%(例如多於75重量%、多於90%或多於98%)之二維無機化合物可能具有在50至750nm間之直徑。多於50重量%(例如多於75重量%、多於90%或多於98%)之二維無機化合物可能具有小於500nm之直徑。因此，多於50重量%(例如多於75重量%、多於90%或多於98%)之粒子可能具有在100至500nm間之直徑。
多於50重量%(例如多於75重量%、多於90%或多於98%)之二維無機化合物可能具有在1至10個分子層之厚度。
多於50重量%(例如多於75重量%、多於90%或多於98%)之二維無機化合物可能具有1至5個分子層之厚度。因此，多於50重量%(例如多於75重量%、多於90%或多於98%)之二維無機化合物可能具有在1至3個分子層之厚度。此等聲明尤其適用於h-BN粒子。
多於50重量%(例如多於75重量%、多於90%或多於98%)之二維無
機化合物可能具有3至8個分子層之厚度。因此，多於50重量%(例如多於75重量%、多於90%或多於98%)之二維無機化合物可能具有4至6個分子層之厚度。此等聲明尤其適用於過渡金屬二硫屬化物粒子。
水性懸浮液中粒子之濃度可在0.01至5mg/ml範圍內。更典型地，粒子之濃度在0.01至1mg/ml範圍內。甚至更典型地，粒子之濃度在0.01至0.5mg/ml範圍內。
適宜地，水性懸浮液中粒子之濃度大於0.01mg/ml，且較佳大於0.5mg/ml。
根據第一態樣之方法製備之某些懸浮液(例如根據第二態樣之懸浮液)，且尤其含有BN之懸浮液，及/或由此等懸浮液形成之所得薄膜，具有高熱傳導性，意即其可用於熱管理應用中。此等懸浮液，及/或由其中產生之薄膜，可具有在30-100W/mK範圍內之熱傳導性，例如在50-80W/mK範圍內。
無機化合物可為h-BN。單層h-BN結構類似於石墨烯，但不同於其碳類似物，其為具有寬能帶隙(~6eV)之絕緣體。這一點外加其諸如優越的化學、機械特性，及熱穩定性之獨特性質，允許在眾多應用中使用h-BN奈米片層(BNNS)，諸如奈米裝置中之組件、固體潤滑劑、紫外光發射器及用作複合物中之絕緣性熱傳導填充物。
無機化合物可為過渡金屬二硫屬化物(例如MoS2、WS2、MoTe2、MoSe2等)。
下文進一步參照附圖描述本發明之實施例，其中：圖1：A)本研究中所用之芘衍生物；B-F)使用芘衍生物製備之基於2D晶體之分散液之光學影像(數字1、2及4係指A中所示之有機染料之磺酸基團之數目)。
圖2：在石墨烯及h-BN上Py-2SO3(上圖)及Py-4SO3(下圖)之吸附
動力學之平均力勢(PMF)曲線。Py-4SO3之PMF曲線顯示出對石墨烯及h-BN之動力學阱，其使得與表面之相互作用效率下降。模擬(參見A、B、C、D、E點之Py-4SO3平衡結構快照)顯示分子不對稱性在促進芘向石墨烯及h-BN之路徑中起主要作用。
圖3：經剝離之薄片之TEM圖。列(a)顯示經剝離之MoS2奈米片層，列(b)顯示經剝離之BN奈米片層，且列(c)顯示經剝離之WS2奈米片層。行1顯示樣品之典型薄片尺寸、形狀及厚度之低放大率TEM圖。行2顯示未處理之HRTEM圖及FFT插圖，行3顯示過濾之後的行2之圖。行4顯示經放大以清晰顯示晶格條紋之細節的行3之圖的部分。
圖4：(A)裝置之基本示意圖；(B)製造後裝置之光學影像；(C)所製備之石墨烯裝置之電學量測(薄石墨關於頂部石墨烯)；(D)在不同閘電壓下石墨烯裝置中產生之光電流圖：Vg=+25V、Vg=0V及Vg=-25V；(E)點線方形區域中計算的隨閘電壓變化之平均光電流。
圖5：(A)在DI水中使用Py-1SO3、Py-2SO3及Py-4SO3之h-BN剝離製程的示意圖。(B)三種樣品在音波處理後之光學影像(數字1、2、3分別係指A中之樣品1、2、3)。(C)三種樣品以3500rpm離心10分鐘後之光學影像。(D)三種樣品在稀釋10倍後(供光學吸收量測用)之光學影像。(E)藉由過濾40mL BNNS/Py-1SO3分散液獲得之h-BN膜之光學影像。
圖6：以下各者之光學影像：A)h-BN獨立膜、B)WS2、C)MoS2、D)MoSe2、及E)MoTe2薄膜(承載於過濾器上)。
圖7：三種芘衍生物水溶液之光學吸收譜。為了清楚起見，光譜已經轉譯。
圖8：以下各者之光學吸收譜：(A)Py-1SO3水溶液(黑線)及BNNS/Py-1SO3水分散液(紅線)、(B)Py-2SO3水溶液(黑線)及BNNS/Py-2SO3水分散液(紅線)、(C)Py-4SO3水溶液(黑線)及
BNNS/Py-4SO3水分散液(紅線)。
圖9：(A)左圖：自左向右pH=2、7、12之Py-2SO3水溶液之光學影像；(中圖)音波處理前，不同pH下(自左向右為2、7、12)BNNS/Py-2SO3分散液之光學影像；(右圖)音波處理及離心後，所製備之BNNS/Py-2SO3分散液之光學影像。(B)不同pH下BNNS/Py-2SO3之光學吸收譜，與相同pH下之水溶液之吸收譜對比；(C)不同pH之BNNS/Py-2SO3在550nm下測得之吸收率；(D)對取自參考3之石墨烯/芘獲得之吸收率(PS1=Py-1SO3；PS2=Py-2SO3)。
圖10：(A)三種BN分散液直接在DI水中分別用pH=2(HCl)、pH=12(KOH)及pH=7(純DI水)剝離。(B)三種樣品在音波處理後之光學影像。(C)三種樣品在3500rpm下離心10分鐘後之光學影像。(D)基於BNNS分散液之紫外-可見光譜計算BNNS/HCl(pH 2)、BNNS/KOH(pH 12)及BNNS/DI水之濃度。
圖11：BNNS/強鹼溶液分散液(紅色)及BNNS/DI水(藍色)之光學吸收譜。
圖12：(A)使用Py-1SO3製備之WS2(藍線)、MoS2(綠線)、MoSe2(棕線)及MoTe2(粉線)分散液之光學吸收譜；(B)使用Py-2SO3製備之WS2(藍線)、MoS2(綠線)、MoSe2(棕線)及MoTe2(粉線)分散液之光學吸收譜；使用Py-4SO3製備之WS2(藍線)及MoS2(綠線)分散液之光學吸收譜。注意未收集MoSe2及MoTe2分散液之光學吸收，因為Py-4SO3不剝離該等晶體(圖1)。
圖13：所製備之BNNS、WS2奈米片層、MoS2奈米片層、MoSe2奈米片層及MoTe2奈米片層與對應大塊晶體相比較之典型拉曼(Raman)光譜(在488nm下獲得)。強度已經標準化。
圖14：(A)BNNS膜之測量XPS譜(插圖：轉移至290nm-SiO2/Si上之BNNS膜)、(B)BNNS膜之高解析度B1sXPS掃描、及(C)BNNS膜之
高解析度N1s XPS掃描。
圖15：(A)起始BN粉末之測量XPS譜、(B)BN粉末之高解析度B1s XPS掃描、及(C)BN粉末之高解析度N1s XPS掃描。
圖16：(A)MoS2膜之測量XPS譜、(B)MoS2膜之高解析度Mo3d XPS掃描、及(C)MoS2膜之高解析度S2p XPS掃描。
圖17：(A)MoS2粉末之測量XPS譜、(B)MoS2粉末之高解析度Mo3d XPS掃描、及(C)MoS2粉末之高解析度S2p XPS掃描。
圖18：附加的說明薄片之典型體積、形狀及厚度之低放大率亮場TEM影像。列(a)顯示經剝離之MoS2奈米片層、列(b)顯示經剝離之BN奈米片層、且列(c)顯示經剝離之WS2奈米片層。所有比例尺為200nm。
圖19：說明使用高解析度HAADF STEM影像測定薄片厚度方法之圖。若薄片基面與成像電子束位置平行，則側面檢視薄片，且對於最大厚度為4層之WS2薄片，可直接由如a)所說明之HAADF影像中可見之平行亮線數目揭示層數。薄片厚度亦可由薄片之平面視圖影像藉由研究對比度之逐步變化來估算，b)顯示WS2薄片之邊緣，其中清楚辨別1層、2層及3層區域。薄片平面視圖邊緣之摺疊區域亦可用以揭示薄片厚度，c)顯示5層厚度之WS2薄片之摺疊邊緣的對比度。
圖20：(A)將一個薄石墨轉移至SiO2/Si上作為背閘電極；(B)將BN薄膜轉移至薄石墨上；(C)在BN膜及薄石墨上置放觸點接著將一個石墨烯薄片(位置由黑色長方形標出)轉移至頂部；(D)裝置示意圖及量測配置。
圖21：使用2D-晶體墨製得之一般異質結構裝置製造過程之示意圖。A、C及D中之分散液為(自左向右)石墨烯、WS2、h-BN及石墨烯之濃水性分散液。將石墨烯墨沈積於Si/SiO2基板上(圖21A)以製造底部電極(圖21B)。TGr通常由CVD(化學氣相沈積)、LPE或經機械剝離
之石墨烯(圖21D、E)構成以確保足夠的光學透明度。
圖22：LPE 2D原子晶體沈積方法之示意圖及經沈積膜之光學顯微圖：(A)在玻璃上噴塗及落模鑄造、(B)在Si/SiO2(300nm)上噴墨印刷、(C)在玻璃上真空過濾及捕撈。
圖23：(A)WS2厚度不同之Si/SiO2/BGr/WS2/TGr異質結構之I-Vb曲線。Vg=0V。插圖：一個本發明裝置之光學顯微圖。BGr(黃色，藉由滴塗產生)及TGr(綠色，經機械剝離之少數層石墨烯)之邊界由虛線標出。呈白色(當在Si/SiO2上時)或呈紅色(當在金觸點上時)區域為LPE WS2。比例尺100μm。(B)BGr/WS2/TGr裝置之I-Vb特徵之溫度依賴性(WS2厚度約30nm，此處使用經機械剝離之石墨烯作為BGr及TGr)。插圖：同一裝置在T=4.2K，Vg=0V下之I-Vb。(C)同一裝置在不同Vg，T=300K下之I-Vb特徵。插圖：同一裝置在Vb=-1.5V下(在主畫面中以藍色箭頭標出)隨Vg變化的差分電導率。
圖24：Si/SiO2/BGr/WS2/TGr裝置隨Vg變化之光反應度(零偏壓光電流)。各點藉由平均光電流圖(右圖)獲得。在Vg 
-40V下光電流正負號改變，指示內部電場方向反轉。頂部插圖：裝置在不同雷射功率下之I-Vb特徵。底部插圖：一個本發明裝置之光學顯微圖。BGr(黃色)及TGr(綠色)之邊界由虛線標出。BGr(黃色)及TGr(綠色)均由轉移機械剝離之石墨烯產生。呈綠色(當在Si/SiO2上時)或呈紅色(當在金觸點上時)區域為LPE WS2。比例尺10μm。右圖：同一裝置零偏壓光電流之空間圖，在不同Vg值下獲得。各圖之寬度為10μm。入射功率56μW，雷射能量1.96eV。
圖25：(A)LPE PET/BGr/WS2/TGr異質結構之光學顯微圖。黃色點線指示LPE BGr邊界；綠色點線-CVD TGr；紅色方形顯示藉由光電流映射研究之區域(尺寸70μm×70μm)。覆蓋BGr之棕色條帶為60nmLPE WS2。光電流圖(70μm×70μm)在入射功率為190μW且能量為1.96
eV時以兩個不同曲率取得：0mm-1(B，對應零應變)及0.15mm-1(C，對應1.5%應變)。(D)本發明彎曲設置之示意圖。(E)自光電流圖獲得之隨施加應變而變化之平均光電流。(F)對於受應變(實曲線)及未受應變(虛曲線)情況，在有照明(紅色)及無照明(藍色)下之I-Vb特徵。照明(功率為190μW)聚焦成~1μm2之光點。
圖26：(A)一個本發明Si/SiO2/BGr/hBn/Au裝置之電阻率隨Vg變化(示意圖在底部插圖中)。T=300K。頂部插圖：一個本發明裝置之光學顯微圖。BGr由奇數觸點接觸，且藉由偶數觸點閘控通過LPE hBN(觀測為彩色、部分透明之區域)。比例尺10μm。(B)電阻率隨Vg及Vgt變化。虛線指示電阻率最大之位置。T=300K。
在本發明第一態樣之方法中形成之二維或單層或少數層粒子亦可描述為奈米片層。
術語『二維無機化合物』可意指呈極薄以至於可展示與大塊的相同化合物不同之特性的形態之無機化合物。在少數層粒子及大塊化合物間，並非化合物之所有特性均不同，而是一或多種特性有可能不同。典型地，二維無機化合物呈單層或少數層厚之形態，亦即，至多10個分子層厚。分層材料(例如無機化合物或石墨烯)之二維晶體為該材料之單層或少數層粒子。術語『二維』及『單層或少數層』在本說明書中可互換地使用。
二維材料並非真正的二維，而是其以厚度明顯小於其其他維度之粒子的形態存在。術語『二維』在此項技術中為慣用的。
術語『少數層粒子』可意指極薄以至於其展示與大塊的相同化合物不同特性的粒子。在少數層粒子及大塊化合物間並非化合物的所有特性均不同，而是一或多種特性有可能不同。更適宜的定義為術語『少數層』係指2至9個分子層厚(例如2至5層厚)之晶體。具有超過9
個分子層(亦即，10個原子層；3.5nm)之石墨烯晶體通常展示相比於石墨烯更類似於石墨之特性。分子層為該化合物化學上可能之最小厚度。以氮化硼為例，一分子層為一個原子厚。以過渡金屬二硫屬化物(例如MoS2及WS2)為例，一分子層為三個原子厚(一個過渡金屬原子及兩個硫屬元素原子)。因此，少數層粒子晶體通常不超過50nm厚，視化合物而定且較佳不超過20nm厚，例如不超過10或5nm厚。
術語『多層粒子』係指展現與大塊的相同化合物相似特性之粒子。一個更適宜的定義為術語『多層』係指10個分子層或10個分子層以上厚之晶體。
『無機化合物』在本說明書中係指無機分層化合物。因此，術語『無機化合物』係指由兩種或兩種以上元素組成且形成分層結構之任意化合物，其中同一層內原子間之結合強於不同層中原子間之結合。許多無機分層化合物實例在層內的原子之間具有共價鍵但在層間為凡得瓦爾力結合。術語『無機分層化合物』並不意欲涵蓋石墨烯。
許多無機化合物以各向異性形式存在，其中一些為分層化合物而一些不是。例如氮化硼可以分層石墨烯樣結構存在，或作為鑽石樣結構存在，其中硼與氮原子呈四面體定向。
可應用本發明之分層無機化合物之實例包括：六邊形氮化硼、鉍鍶鈣銅氧化物(BSCCO)、過渡金屬二硫屬化物(TMDC)、Sb2Te3、Bi2Te3及MnO2。
TMDC經構造以使得化合物之各層由三個原子平面組成：夾在兩層硫屬原子(例如S、Se或Te)之間的一層過渡金屬原子(例如Mo、Ta、W等)。因此，在一個實施例中，TMDC為Mo、Ta及W中之一或多者與S、Se及Te中之一或多者的化合物。在各層過渡金屬硫屬化物內的原子之間存在強共價結合且在相鄰層之間存在顯著微弱的凡得瓦爾力結合。例示性TMDC包括NbSe2、WS2、MoS2、TaS2、PtTe2、VTe2。
術語『親水性基團』意謂對水具有親和力之基團。親水性基團典型地經電荷極化且典型地能夠結合氫。
術語『二維異質結構』係指配置成堆疊的複數個二維晶體(亦即單層或少數層粒子)。異質結構包含至少兩種不同材料(例如一或多種無機化合物及/或石墨烯)。二維晶體可經配置以使其實質上平行，經面對面配置，形成層合物。該等異質結構亦可稱為垂直異質結構。異質結構之任何層可為單晶體(例如由CVD形成)或其可為單層或少數層粒子之薄層。可在晶體之間插入各種結構，例如奈米粒子、奈米管、量子點及線。然而，異質結構可完全由二維晶體形成。此並不排除異質結構安置於基板上及/或具有保護塗層。亦不排除奈米結構存在但不插入各層之間的可能性。之所以稱為二維異質結構係因為其由二維晶體構成。因此，二維異質結構可稱為2D晶體之異質結構(亦即單層或少數層粒子)。當然，其自身將為三維結構。除根據第一態樣製得之無機分層化合物外，本發明之異質結構亦可包含石墨烯。
石墨烯層由sp2混成碳原子之片層組成。各碳原子共價鍵結至三個相鄰碳原子以形成格狀六邊形的『蜂巢』網狀結構。具有超過10個石墨烯層(亦即10個原子層；3.5nm層間距)之碳奈米結構通常展現相比於單層石墨烯更類似於石墨之特性。因此，在本說明書中，術語石墨烯欲意謂具有至多10個石墨烯層之碳奈米結構。石墨烯常稱為2維結構係因為其表示標稱(一個原子)厚度之碳的單一片層或層。石墨烯可視為石墨之單一片層。
典型地藉由在芘水溶液中藉助於超音波浴剝離相關起始粉末來製備h-BN、MoS2、WS2、MoTe2及MoSe2之獨立水性分散液。選擇三種芘衍生物用於研究。此等衍生物經側基功能化，該等側基具有不同空間結構、水溶性、電負性及對於各別分子的pH反應，如圖1A中所示。分子為：1-芘磺酸鈉鹽(Py-1SO3)、6,8-二羥基-1,3-芘二磺酸二鈉
鹽(Py-2SO3)及1,3,6,8-芘四磺酸四鈉鹽(Py-4SO3)。相較於Py-1SO3及Py-4SO3，Py-2SO3具有二個羥基-OH，因此其電荷可藉由調整pH來調節。
在音波處理之後，離心所有分散液以移除未經剝離之起始粉末且收集上清液，如圖1所示。對於波長>500nm，可藉由測量如所製備之2D晶體分散液(參見實例)之UV-Vis吸收來計算濃度，其中芘染料均不吸收，因此>500nm吸收之任何增量可歸因於經剝離之2D晶體之存在。濃度報導於表1中。
在所有情況下，Py-4SO3產生最低剝離效率，而Py-2SO3最高。不欲受理論束縛，吾等咸信芘核與水之疏水性相互作用為促進表面上芘分子之吸附的關鍵因素。即，-SO3基團之存在使芘核極化且促進該核與周圍水分子之靜電相互作用，同時其藉由使核相對於溶劑環境屏蔽來降低疏水性相互作用。總體效果為於水中之溶解性提高及對表面之親和力較小。
圖2展示Py-2SO3與Py-4SO3在石墨烯及h-BN上之吸附過程之平均力勢，包括Py-4SO3分子吸附在h-BN表面時其降落之快照。圖2展示石墨烯與h-BN之間的一些差異：相比於石墨烯h-BN之總體最小能量之絕對值較大，表明Py-2SO3對h-BN具有相比於石墨烯較高之親和力。此可能與B-N鍵之極性有關，亦即N及B原子帶電且即使較小亦對表面與帶電分子之靜電相互作用起作用。對比而言，石墨烯具有實質上均勻的電子分散。
吾等亦在水中進行剝離，不使用芘作為對照實驗(參見實例)。表2展示h-BN於水中之剝離效率與Py-4SO3相當(正如所料，因為此類型之芘並不促進剝離製程)，但比Py-1SO3及Py-2SO3低得多，其表明此等芘分子充當分散劑且允許2D晶體分散液之剝離及穩定。因此，有機染料之選擇將影響剝離產率：對於各種2D晶體，Py-1SO3與Py-
2SO3實現最佳剝離效率。
可藉由調整pH來進一步提高剝離產率。實例中之表1報導藉由添加HCl或KOH來改變芘溶液之pH時濃度之變化(伴隨有相應的顏色變化)。在pH2下Py-2SO3之剝離效率最高且隨著pH增加明顯降低。對比而言，pH變化時BNNS/Py-1SO3之濃度無顯著變化，此正如所料係因為此有機染料對pH不敏感。剝離產率與pH之強相關性可歸因於質子化作用。為了確認此想法，藉由在相同條件下於pH=2及pH=12下在無分子之兩種不同水溶液中剝離h-BN來進行另一對照實驗(參見實例)。
基於純水之BNNS分散液展示在中性條件下獲得最高濃度；藉由添加Py-2SO3觀測到強pH相關性：現於pH2下獲得最高濃度(在實例中之表2內)。BNNS/芘懸浮液之強pH相關性與石墨烯/芘之情況極為不同，其中所有有機染料展示相同pH相關性。在石墨烯之情況下，在中性條件下獲得最高濃度且在酸性及鹼性條件下濃度大幅降低(參見實例)，表明在石墨烯之情況下質子化作用對穩定分散液內的片層不重要。應注意BN內的B-N鍵相比於石墨烯內的C-C鍵極化程度較強，且由此其將與Py-2SO3之帶電質子基團發生不同的相互作用。
相比於以上所獲得之關於BN之結果，MoS2展示類似於石墨烯之pH相關性，亦即於中性條件下獲得最高濃度，如下表2中所示。
亦藉由量測ξ電位來研究BNNS/Py-2SO3分散液之靜電穩定性。此隨著pH降低而增加(自-32.9mV(pH 2)，至-56.8mV(pH 7)，至-75.7mV(pH 12))，與先前所獲得之其他類型分子之結果一致。於pH 2下具有約-32mV之ζ電位的BNNS分散液展示最高濃度，其與穩定膠狀分散液之形成相符。
在藉助於離心用水沖洗來移除芘分子之後，藉由透射電子顯微法(TEM)表徵經剝離之2D奈米片層，圖3。已發現大部分薄片之側向尺寸小於500nm，但亦觀測到一些較大片層。低放大率TEM影像表明
所有2D晶體化合物已良好地剝離為單層及少數層片層。大部分薄片對電子束為高度透明的且其相較於真空之弱對比度證實其主要為少數層或單層。晶格解析度(高解析度)TEM影像展示片層為潔淨的且高度結晶，具有預期的六方晶體對稱性，圖3。在h-BN奈米片層之情況下，高解析度TEM影像中原子行之相對強度展示薄片為單層。對於WS2及MoS2奈米片層，一些片層經定向為垂直於光束允許由亮線之數目容易地觀測到層數(圖19)：大部分薄片由4至6層組成，具有較低濃度之單層及雙層。應注意基於吾等先前的研究，原子力顯微法(AFM)並不提供可靠的厚度量測值，此係歸因於吸附於奈米片層上之殘餘分子。
藉由拉曼光譜法及X射線光-電子光譜法(XPS)來進一步研究2D奈米片層之結構及表面化學。拉曼光譜展示2D奈米片層之典型拉曼特徵且在一些情況下展示微弱的光致發光背景，此與分子殘餘相關(圖13)。藉由使用真空過濾對由2D奈米片層懸浮液產生之層合物進行XPS(參見實例)。XPS光譜展示吾等剝離方法並不氧化晶體且有殘餘分子截留於層合物內(在BNNS層合物之情況下約1%至3%)。
亦已展現經由第一態樣之方法製備之BNNS薄膜在共平面石墨烯光偵測器內之用途。圖4A及4B展示裝置之示意圖，其中BN層合物用作閘控介電質，亦即使局部閘電極(在吾等情況中為薄石墨薄片)與頂部石墨烯薄片隔離以在石墨烯內產生p-n接面，其為在照明時生成光電流所需的。在實例中提供製造製程之細節。圖4C展示石墨烯與薄石墨片層良好隔離且在+/-25V範圍內不存在可偵測的閘極洩漏(用於此裝置之BNNS層合物的厚度為約500nm)。電荷中性點偏移至約7.5V表明摻雜P型，其對於在空氣中量測之石墨烯電晶體為典型的。使用488nm之雷射於90μW之功率下進行光電流量測，雷射聚焦為直徑0.5μm之光點尺寸。隨後在雷射照明下藉助於壓電平台光柵化樣品。
圖4D展示於不同Vg下獲得之光電流圖：於0Vg下(中圖)僅光作用區域在金觸點與略經P摻雜之石墨烯之間的界面上，此歸因於兩種材料之間的不同功函數。於Vg=+25V下，頂部石墨烯經強n摻雜，由此在閘控區域邊緣處的石墨烯薄片區域上形成強p-n接面。此生成強光電流信號。於Vg=-25V下，頂部石墨烯經強p摻雜(p+)，因此使在薄石墨背閘極任一側之p-n接面處光電流之正負號改變，圖4E。隨Vg而變之平均光電流信號展示於圖4E中。最終，為了測試h-BN作為介電材料之用途，在兩種不同厚度之膜中量測崩潰電壓(如上所述之裝置)，該等膜為500nm及第二個樣品具有600nm BN厚度，其中吾等量測4個點。吾等發現經液相剝離之h-BN的平均崩潰電場為約0.3V/nm(真空下)，其類似於經熱氧化之SiO2之平均崩潰電場(<0.4V/nm)。
已開發便利且低成本之剝離方法以在水中使用商業有機染料來製備BN、WS2、MoS2、MoSe2及MoTe2薄片。藉由此方法產生之BNNS膜具有類似於SiO2之崩潰場，此允許其在基於石墨烯之光偵測器內用作閘控介電質。溶劑剝離方法之通用性使得易於產生各種混合分散液及膜，其可用於製造低成本且可大規模化的異質結構裝置。
可基於藉由LPE獲得之2D原子晶體產生異質結構，例如藉由本發明之第一態樣之方法。可藉由經由噴塗及滴塗、噴墨印刷及真空過濾來沈積LPE 2D晶體以產生該等異質結構及裝置之實例。特定言之，可利用石墨烯(Gr)、過渡金屬二硫屬化物(TMDC，諸如WS2及MoS2)及六方氮化硼(h-BN)墨。已選擇此等晶體係由於其互補的電子及介電特性，該等特性在石墨烯之高透明度與傳導性至TMDC之高光學吸收及h-BN之高透明度與電阻率之範圍內。可製得具有以下一般結構之不同類型的裝置：BGr/障壁/TGr，其中TGr及BGr分別指頂部及底部石墨烯電極(圖23)。該等裝置可充當(i)穿隧電晶體，其中由背閘極控制在TGr與BGr之間穿過障壁(典型地由h-BN或TMDC製成)之穿隧；
(ii)光伏打裝置，其中吸收至障壁(TMDC)內的光轉化為穿過TGr及BGr之光電流。(iii)共平面電晶體，其中TGr用作閘極且障壁作為閘極介電質以控制BGr內的共平面電流。
圖21展示用於製造該等裝置之一般製程的示意圖：將石墨烯墨沈積於Si/SiO2基板上(圖21A)以製造底部電極(圖21B)。隨後可使用TMDC或h-BN墨於底部電極上製造薄膜(圖21C)。由剝離作用製得之TMDC及石墨烯墨典型地由厚度在1與5單層之間的奈米片層構成。
TGr通常由CVD(化學氣相沈積)、LPE或經機械剝離之石墨烯構成(圖21D、E)以確保足夠的光學透明度。在使用CVD或經機械剝離之石墨烯的情況下，可藉由使用乾式轉移方法來進行沈積。
三種低成本且可縮放的方法可用於LPE 2D晶體之沈積：噴塗及落模鑄造、噴墨印刷及真空過濾，圖22。不同類型之分散液(視所用之沈積方法而定)：基於N-甲基吡咯啶酮(NMP)之分散液至藉由根據本發明之第一態樣的方法使用芘衍生物獲得之水性分散液。相較於通常所用之石墨烯及其他2D晶體之NMP及DMF分散液，該等水性分散液提供快得多的乾燥速率，此在使用吾等沈積法時為必需的(例如在低溫印刷後處理中)。水性分散液亦環境友好得多。
亦已展現LPE hBN用作閘極介電質之異質結構類型。hBN之介電特性，外加其優越的化學及熱穩定性、機械及熱特性，使hBN薄膜成為下一代奈米裝置中有前景的介電質替代物。在此測試了Si/SiO2/BGr/hBn/Au裝置，其中LPE hBN(經由過濾使用本發明之方法製得之hBN懸浮液，隨後自過濾器轉移hBN紙至裝置中來製備)充當通道(BGr、CVD石墨烯)與閘極(Au)之間的透明介電質，(圖26A)，插圖。經機械剝離之單層及少數層、CVD及LPE石墨烯用作頂部電極。
隨頂部閘極電壓V gt而變之BGr通道之電阻率呈現於圖26A中。隨V g及V gt而變之電阻率的等高線圖展現常見電阻率最大偏移跨越圖對角
線(圖26B，虛線)。線之斜率允許吾等確定Si與頂部閘極電容之比率(此處吾等忽略了石墨烯內2D電子氣體之有限壓縮性)。由AFM研究已知hBN之厚度(對此特定樣品為600nm)，允許估算LPE hBN之有效介電常數為約1.5。與大塊值(約4，如在最近穿隧實驗中所確定)之顯著偏差係歸因於hBN層合物之鬆散封裝。已知頂部閘極之電容允許吾等估算BGr之遷移率為約3×103cm2/V．s，此對CVD石墨烯為典型的。此清晰地表明LPE hBN之沈積不使石墨烯之特性劣化。此證實LPE hBN可用作介電質用於透明的可撓性電晶體應用。
已展示包含由剝離材料之懸浮液形成的TMDC薄膜之裝置能夠形成電子裝置，且特定言之包含異質結構之電子裝置。此展示於以下6段中。尚未使用根據本發明之第一態樣製得之懸浮液獲得此等段落中描述之裝置。然而，咸信其原則上展現得自液相剝離之二維材料可形成有效電子裝置。
用於隨後6段項目中之裝置的TMDC分散液主要藉由使用在乙醇與DI水之混合溶劑中液相剝離來製備。在WS2分散液之情況下，藉助於浴音波處理器(DAWE INSTRUMENTS LTD，6290 A300/150W)，在100mL 35vol%乙醇DI水溶液(18.2MΩ，來自Milli-Q Plus系統(Millipore))中對300mg WS2粉末(2μm，99%，購自Sigma-Aldrich)進行音波處理5天。使用類似製程來獲得MoS2分散液，但其中改用不同體積分率的乙醇水溶液(基於漢森(Hansen)溶解度理論)。起始MoS2粉末：<2μm，99%，購自Sigma-Aldrich。在8000rpm下離心20分鐘後收集奈米片層分散液。藉由進行UV-Vis吸收光譜法(Perkin-Elmer λ-900 UV-Vis-NIR分光光度計)使用對於WS2 α629nm=2756L g-1 m-1及α672nm=3400L g-1 m-1之消光係數來量測濃度。由此得到WS2分散液之濃度為約0.04mg/mL，且MoS2分散液之濃度為0.056mg/mL。
已製備具有Si/SiO2/BGr/WS2/TGr結構之穿隧接面及穿隧電晶體(基於MoS2之裝置展現類似特徵)。穿隧接面可具有由上述方法中之任一者製得之BGr及TGr，而穿隧電晶體確切需要單層石墨烯用作BGr以便不屏蔽閘極電壓(且因而由CVD或經機械剝離之石墨烯製備)。此等裝置之電流-偏壓電壓(I-V b)特徵明顯為非線性的(圖23)。正如所料，隨著WS2層之厚度增加，零-偏壓傳導性降低(圖23A)。層厚度之不確定性(RMS粗糙度約3nm)阻止縮放行為之任何定量分析。隨著溫度降低，零-偏壓傳導性亦大大降低，(圖23B)。該種強溫度相關性表明了電荷載流子生成之激發機制，自石墨烯電極(在此情況下穿隧障壁為石墨烯與WS2之間的肖特基(Schottky)障壁)或自WS2中之雜質帶(歸因於吾等WS2奈米晶體內的大分率邊緣預期到強雜質帶)。對於V b>1V即使在低溫下電流劇烈增加(圖23B插圖)表明石墨烯與WS2之間的過障壁傳輸。
對於BGr由單層石墨烯製成之裝置，用Si背閘極之閘控(經由300nm SiO2)為可能的，圖23C。零-偏壓電阻對所施加之背閘極電壓V g不敏感，而當V g在-60V與60V之間掃過時，非線性區域內的電流展現30%的調變。閘極電壓主要影響I-V b相關性之非線性部分的事實表明電流變化主要歸因於費米(Fermi)能相對於WS2內價帶頂部之相對位置之變化(如先前對於自單晶WS2製得之穿隧電晶體所表明)而非歸因於WS2之閘控。應注意，由傳導性對V g之斜率，吾人可得出結論，即穿過WS2價帶之電洞傳輸控制電流，此與使用單晶WS2之結論形成對比。其可能係由於小WS2薄片內的費米能階由邊緣狀態牽制接近價帶。
類似結構已用於光伏打應用。此外，此論述限於Si/SiO2/BGr/WS2/Gr型異質結構，但此亦已用MoS2進行。當照明時，主要生成於TMDC層(歸因於其高光學吸收)之電子-電洞對可衰變至獨
立電極(假設存在電場以分離電荷)，產生光電壓。在照明下，I-V b特徵之線性逐漸增加，圖26(插圖)，表明在此狀態下，電流由光激發之載流子控制。另外，已甚至在零偏壓電壓下觀測到有限光電流(圖26左圖之插圖)，表明該等結構確實可用作光伏打裝置。
藉由使用100×顯微鏡物鏡來記錄隨裝置上雷射光點(直徑小於1μm)之位置而變之零-偏壓光電流。於不同背閘極電壓下獲得之零-偏壓光電流圖表明僅在所有三個層(BGr、TMDC及TGr)重疊之區域內產生光電流。類似於電晶體之情況，背閘極電壓控制跨過WS2之電場的值及方向，且由此控制光電流之量值及極性(圖24)。對於吾等所用之跨過WS2之最大電場(在V g=60V下)，吾等獲得約0.1mA/W之光反應度值。仍可藉由使用較大薄片來提高效率，其將降低重組機制之作用。此等裝置不確切需要使用單層TMDC，從而甚至進一步簡化了程序。使用較厚薄片(2至10層)意謂彼等薄片側向上亦將較大(允許較高效e-h分離)，且確保所用TMDC的能帶結構具有非直接的能帶隙，亦降低重組之機率。
儘管此等裝置之光反應度顯著低於已知光伏打裝置或基於單晶WS2之類似異質結構中所獲得之光反應度，但此等結構之優點為其可藉由不同的廉價及可縮放方法產生且與可撓性基板相容。因此，在可撓性PET基板(厚度0.2mm)上製造PET/BGr/WS2/TGr異質結構(圖25A)。對於樣品製造測試兩種不同方法：藉由落模鑄造或真空過濾各別LPE分散液(後續進行濕法轉移)來產生BGr及WS2層。藉由機械移除不必要的材料將兩層均塑形為條帶，(圖25A)。吾等使用CVD石墨烯作為TGr以獲得最大光學透明度。利用4點彎曲設備來向異質結構施加單軸應變，(圖25D)。
如先前實驗，對樣品進行雷射掃描同時同步記錄光電流，(圖25B、C)。僅在照明三個層(BGr、WS2及TGr)重疊的區域時觀測到光
電流。在彎曲之後，偵測到光電流的一些局部變化。然而，整體圖案(圖25B、C)、光電流之整數值(圖25E)及裝置之總電阻(圖25F)保持實際上獨立於應變，表明對於可撓性電子裝置可使用該等異質結構。
用於先前6段項目中之裝置的TMDC分散液主要藉由使用在乙醇與DI水之混合溶劑內液相剝離來製備。在WS2分散液之情況下，藉助於浴音波處理器(DAWE INSTRUMENTS LTD，6290 A300/150W)，在100mL 35vol%乙醇DI水溶液(18.2MΩ，來自Milli-Q Plus系統(Millipore))中對300mg WS2粉末(2μm，99%，購自Sigma-Aldrich)進行音波處理5天。使用類似製程來獲得MoS2分散液，但其中改用不同體積分率的乙醇水溶液(基於漢森溶解度理論)。起始MoS2粉末：<2μm，99%，購自Sigma-Aldrich。在8000rpm下離心20分鐘後收集奈米片層分散液。藉由進行UV-Vis吸收光譜法(Perkin-Elmer λ-900 UV-Vis-NIR分光光度計)使用對於WS2 α629nm=2756L g-1 m-1及α672nm=3400L g-1 m-1之消光係數來量測濃度。由此得到WS2分散液之濃度為約0.04mg/mL，且MoS2分散液之濃度為0.056mg/mL。
可使用多種方法自本發明之第一態樣中所形成的分散液製造基於奈米片層之薄膜。此等方法包括：(i)真空過濾；(ii)落模鑄造；(iii)噴塗；(iv)噴墨印刷。
可藉由真空過濾如所製備之分散液來製造薄膜。藉由使用「分層及捕撈方法」來控制膜之厚度：受載於纖維素過濾器上的層合物垂直浸沒於去離子(DI)水中，其允許較薄的部分TMDC(例如WS2)膜分層且在水表面上呈現為獨立膜。
漂浮的TMDC(例如WS2)膜可最終藉由『捕撈』用任意基板收集，該等基板包括Si/SiO2、塑膠及石英。此方法允許吾等藉由將若干
薄膜堆疊在一起來控制TMDC(例如WS2)膜之厚度，例如藉由相同層合物之連續分層獲得。然而，最薄的膜可含有一定比例之孔洞，使得單一分層的膜(N=1)不適於製造異質結構。藉由連續堆疊分層之層來覆蓋孔洞。在最小可能之孔洞重疊之情況下，經堆疊之層構成均質障壁且膜變得適於裝置製造。
可使用落模鑄造方法產生大面積薄膜。在h-BN薄膜之情況下，將分散液落模鑄造於經90℃預熱之Si/SiO2基板上。膜之厚度視小液滴之體積、分散液之濃度及基板之接觸角而定。薄膜可轉移至任何其他基板上用於裝置製造。值得注意的是，必要時，在製備薄膜之前可用水藉助於離心洗去Py-1SO3分子。亦可藉由相同方法製造大尺寸TMDC(例如WS2)薄膜，但應保持溫度於60℃以下以避免凝聚及因與空氣反應而造成結構改變。
可使用Dimatix DMP-2800噴墨列印機(Fujifilm Dimatix,Inc.,Santa Clara,USA)。此可在約200×300mm之區域上產生及定義圖案且可操作至多25mm厚之基板，在Z方向可調。可調節將基板固定在適當位置之真空壓板的溫度至高達60℃。此外，波形編輯器及液滴觀測攝影機系統允許操控對壓電噴射裝置之電子脈衝以最佳化其自噴嘴噴出時的液滴特徵。噴嘴板由單一行之直徑為23μm且間隔254μm之16個噴嘴組成，典型液滴尺寸為10pL。列印機最顯著的特徵為可改變兩個連續液滴之間的距離，即所謂的斑點間距，此為在印刷特徵之連續性、寬度及厚度方面起作用的參數。
可由第一態樣中形成之分散液及上述薄膜製造裝置。說明性實例包括具有以下結構之彼等裝置：頂部電極/經液相剝離之TMDC/底
部電極。金及石墨烯均可用於充當底部電極。裝置中可使用不同類型的石墨烯：經微機械剝離(MME)、經化學氣相沈積(CVD)、單層至少數層石墨烯(FLG)及由液相剝離(LPE)製得之石墨烯層合物。可使用濕式及乾式轉移方法之組合來構造異質結構。
可使用光微影將金條帶(W×H：2μm×60nm)沈積於Si/SiO2基板上。隨後可將如所製備之經液相剝離之TMDC膜捕撈至第二Si/SiO2晶圓上。對於多層薄膜可多次重複此捕撈方法直至孔洞密度大大降低。在最終步驟中可藉由標準轉移技術(對於MME-Gr為乾式且對於CVD-Gr為濕式)將MME或CVD石墨烯片層轉移至整體結構頂部。可製備使用WS2及MoS2作為光敏性材料之異質結構。
首先，可經由MME將石墨烯薄片沈積於Si/SiO2基板上，其後使用光微影沈積Cr/Au(5nm/70nm)觸點。可使用落模鑄造、噴塗及直接捕撈來將TMDC膜置放於MME石墨烯上。對於直接捕撈，可將經液相剝離之TMDC膜捕撈至第二Si/SiO2晶圓上。對於多層薄膜可多次重複此捕撈方法直至孔洞密度處於所需水準，亦即獲得提供可耐受之裝置短路風險的密度。
可藉由光學顯微法檢驗所得TMDC薄膜來選擇無孔區域且隨後可孵化該薄膜至目標裝置之所需尺寸。隨後可藉由濕式轉移方法將此轉移至目標石墨烯裝置上。在最終步驟中可藉由乾式轉移技術將石墨烯片層轉移至整體結構之頂部。
亦可使用CVD石墨烯及LPE石墨烯層合物製造異質結構。
可將LPE石墨烯噴塗或落模鑄造至Si/SiO2或PET基板上且可移除過多材料留下薄條帶充當底部電極。隨後可於LPE石墨烯上圖案化觸
點。隨後可將TMDC層轉移至LPE石墨烯條帶上。可在含於皮氏(Petri)培養皿內之0.1M過硫酸銨水溶液中蝕刻銅上之CVD石墨烯6小時，隨後可將CVD石墨烯轉移至裝置上完成異質結構。
在本說明書之描述及申請專利範圍中，詞「包含」及「含有」
及其變化形式意謂「包括(但不限於)」，且其不欲(且不)排除其他部分、添加劑、組分、整體或步驟。貫穿本說明書之描述及申請專利範圍，除非上下文另有需要，否則單數涵蓋複數。特定言之，當使用不定冠詞時，除非上下文另有需要，否則本說明書應理解為涵蓋複數及單數。
結合本發明的特定態樣、實施例或實例一起描述的特徵、整體、特性、化合物、化學部分或基團應理解為適用於本文所述之任何其他態樣、實施例或實例，除非與之不相容。本說明書中所揭示之所有特徵(包括任何隨附申請專利範圍、摘要及圖式)及/或如此揭示之任何方法或製程之所有步驟可以任何組合形式組合，該等特徵及/或步驟中之至少一些相互排斥之組合除外。本發明不限於任何前述實施例之細節。本發明擴展至本說明書(包括任何隨附申請專利範圍、摘要及圖式)中所揭示之特徵之任何新穎特徵或任何新穎組合，或擴展至如此揭示之任何方法或製程之步驟的任何新穎步驟或任何新穎組合。
讀者應注意與本申請案有關之與本說明書同時或在此之前申請且對公眾開放檢閱本說明書之所有論文及文獻，且所有該等論文及文獻之內容均以引用的方式併入本文中。
氮化硼粉末(約1微米，99%)、二硫化鎢粉末(WS2，2μm，99%)及二硫化鉬粉末(MoS2，<2μm，99%)係購自Sigma-Aldrich。
硒化鉬(MoSe2，99.9%，325目)及碲化鉬(MoTe2，99.9%，10微
米)係購自MATERION ADVANCED CHEMICALS INC。
1-芘磺酸鈉鹽(Py-1SO3，>97.0%(HPLC))、6,8-二羥基-1,3-芘磺酸二鈉鹽(Py-2SO3，>97.0%(HPLC))及1,3,6,8-芘四磺酸四鈉鹽(Py-4SO3，>97.0%(HPLC))、氫氯酸(HCl，ACS試劑，37%)及氫氧化鉀(KOH，球粒，99.99%)係購自Sigma-Aldrich。
除非另有說明，否則其他試劑為分析級，且按原樣使用。所有水溶液係用來自Milli-Q Plus系統(Millipore)之超純水(18.2MΩ)製備。
以如下方式製備用於TEM表徵之樣品：對含有奈米片層之水溶液進行音波處理，隨後將其落模鑄造至多洞碳載體柵格上。在於200kV下操作之Philips CM20 TEM中使用低放大率亮場TEM成像來評定薄片尺寸。使用帶有X-FEG電子源之於200kV下操作之經探針側像差校正之FEI Titan G2進行高解析度TEM成像。在相同儀器中以26 mrad之收斂角及52 mrad之HAADF內角及約200pA之探針電流進行高角度環形暗場(HAADF)掃描透射電子顯微鏡(STEM)成像。在Titan中使用Super-X EDX偵測器以0.7 srad之收集立體角進行能量分散性x射線(EDX)光譜法。
使用來自Thermo之ESCALAB 250 Xi進行X射線光電子光譜分析(XPS)。設定通能為20eV且設定光點尺寸為約900μm。吾等使用淹沒槍進行電荷補償且校準於285.0eV下之碳1s峰上的結合能。藉由使用Witec α 300拉曼光譜儀於488nm下進行拉曼光譜分析。藉由使用(Perkin-Elmer λ-1050 UV-vis-NIR分光光度計)來獲得UV-Vis吸收光譜。藉由使用Malvern ZetaSizer儀器對BNNS分散液進行ζ電位量測。各ξ量測值為3次結果之平均值。
藉由將吾等Witec系統與Keithley奈伏計及Keithly數字源錶組合到一起來獲得光電流圖。Witec系統之雷射(λex=488nm)充當一個長距
100×物鏡(NA=0.6)後之光源。藉由經由數字源錶施加閘極電壓來調整石墨烯之摻雜含量。
用於h-BN之製程示意圖展示於圖5中。簡言之，藉由在10ml去離子(DI)水中以3.3×10-4mol/L之濃度溶解芘粉末來製備三種芘衍生物水溶液。隨後，將起始BN粉末(3mg/mL)與如所製備之芘水溶液混合。最後，對混合物進行音波處理48小時隨後離心(在3500rpm下10分鐘)。在分離之後，獲得乳樣淡黃色分散液，圖5(C)。相較於典型的h-BN乳樣分散液，淡黃色係由於存在芘。[1]
藉由使用相同剝離製程製備MoS2、WS2、MoTe2及MoSe2分散液。2D奈米片層分散液為穩定的，其在至少幾週內無沈降跡象。然而，吾等觀測到h-BN、MoS2及WS2往往比MoTe2及MoSe2穩定。
藉由在離心之後立即真空過濾來製備薄膜。在BNNS層合物之情況下，經由硝化纖維素膜(孔徑0.3μm)來過濾40mL BN奈米片層分散液以獲得獨立BN膜。用100ml DI水洗滌沈積膜以移除芘分子且在60℃加熱板上乾燥時可自過濾膜剝落BN膜。對於其他材料，僅分別沈積8mL如所製備之分散液至過濾膜上以獲得薄膜。此等薄膜亦可藉
由使用丙酮蒸氣溶解纖維素膜在其變乾之後剝落。此操作內的所有基於2D晶體之膜均展示於圖6中。
已使用UV-Vis光譜法獲得懸浮液之濃度及研究分子與2D晶體之間的相互作用。由於分子在短波長下展示特徵峰，圖7，因此使用在500nm以上量測之吸收係數(h-BN-550nm-1000L g-1 m-1；MoS2-672nm-3400L g-1 m-1；WS2-629nm-2756L g-1 m-1)以得知濃度(表2)。
*對照實驗(無多環芳族化合物)
圖8展示用Py-1SO3、Py-2SO3及Py-4SO3獲得之BNNS分散液的吸收光譜，與僅用水及分子製得之懸浮液的光譜相比較。藉由使用在550nm下之光學吸收來計算表2中所示之BNNS分散液的濃度。應注意相較於純分子，由於存在BNNS，BNNS/石墨烯之基線不為平直的，如先前對於石墨烯所觀測。
圖9(A)展示使用不同pH之BNNS/石墨烯分散液。當藉由在與BN
塊體混合之前添加HCl或KOH溶液來調整芘水溶液之pH時，懸浮液顏色發生變化：雖然BN呈乳白色，但Py-2SO3呈螢光綠色，所獲得之BNNS/Py-2SO3對於pH=2呈橙紅色但其對於pH=12呈檸檬黃。圖9(B)展示相應的吸收光譜。圖9(C-D)比較了BNNS及石墨烯之剝離產率之pH相關性。吾等可觀測到h-BN及石墨烯懸浮液展示不同pH反應：在石墨烯之情況下，在中性條件下獲得最高濃度，無論使用何種有機染料；對比而言，對於h-BN，在低pH下且僅在用Py-2SO3之情況下獲得最高濃度。石墨烯/芘分散液之濃度係歸因於膠狀穩定化作用而與質子化作用不相關。然而，在h-BN之情況下，質子化作用在穩定懸浮液內之h-BN薄片方面起重要作用。
為了驗證剝離產率之變化與pH敏感性有機染料之使用相關，吾等亦藉由在相同條件下於pH=2、pH=12及純DI水的情況下在不含分子的三種不同水溶液中音波處理BNNS來進行對照實驗。製程之示意圖展示於圖10中。在如圖10C所示之離心後，分散液在pH=2下為透明的，亦即HCl完全不剝離。對比而言，在pH=12及DI水(pH=7)下獲得之分散液展示BNNS之存在。此外，未觀測到顏色變化，由此進一步確認了BNNS/Py-2SO3之顏色為BNNS與Py-SO3之間直接相互作用的結果。應注意在強酸性條件下的顏色變化類似於先前對BNNS及CH3-SO3H之報導。在pH=12及DI純水下不含芘之BNNS的吸收光譜展示於圖11中且基於光學吸收計算之濃度分別為0.026mg/mL及0.079mg/mL。此大大低於BNNS/芘之濃度(表1)。因此，對照實驗結果展示分子在增強剝離產率及穩定水中的奈米薄片方面起重要作用。
圖12展示藉由使用三種芘衍生物所獲得之WS2(藍線)、MoS2(綠線)、MoSe2(棕線)及MoTe2(粉線)分散液之吸收光譜。使用對於WS2 α629=2756ml/mg/m及對於MoS2 α672=3400ml/mg/m(其中α為消光係數)來計算WS2及MoS2分散液之濃度。為了獲得MoSe2/芘分散液及
MoTe2/芘分散液之濃度，吾等藉由分別在過濾膜上過濾4.5mL MoTe2/Py-1SO3分散液、MoSe2/Py-2SO3分散液及MoTe2/Py-1SO3分散液及MoTe2/Py-2SO3分散液來製備四種膜。藉由100mL水來洗滌該四種膜以移除分子殘餘。吾等得到原始過濾膜之質量且再次檢驗經完全乾燥之具有吾等產物之過濾膜的質量。過濾吾等產物之前與之後的質量差為吾等產物之質量且隨後吾等可計算MoSe2/芘分散液及MoTe2/芘分散液之濃度。
藉助於離心用DI水洗滌如所製備之2D晶體來移除游離芘分子隨後將薄片落模鑄造於潔淨SiO2/Si基板上用於拉曼量測。典型拉曼光譜展示於圖13中。BNNS之拉曼波譜在約1370cm-1展示其主要拉曼作用模式(E2g)。在吾等剝離之過渡金屬二硫屬化物之情況下，其在拉曼波譜中均具有兩種主要共同特徵，E1 2g模式及A1g模式，由於其類似結構。拉曼光譜法展示奈米片層具有相同的塊狀晶體結構，表明剝離製程不降低材料品質。
BN：在XPS量測之前，在空氣中於80℃下進行膜乾燥2小時。BNNS膜之測量XPS波譜呈現於圖14A，其揭示硼、氮、碳、氧及硫之存在，其相應濃度分別為47.2原子%、43.4原子%、6.4原子%、2.9原子%、0.1原子%。對此類化合物，氧及碳之存在為常見的且在起始化合物(BN塊狀粉末，參見圖15A)上亦觀測到。使用硫百分比，吾等可估算來自芘分子之碳含量為約1.6%。圖14B-C展示對BNNS膜之B1s及N1s高解析度掃描，分別在190.6eV及398.2eV下達至峰值。對於BNNS膜(圖14)及BN粉末(圖15)觀測到極類似的XPS光譜。BNNS膜之B1s及N1s光譜均表明對B及N原子之組態為B-N鍵，意味著六方晶體結構存在於吾等BNNS中。
MoS2/芘膜之測量XPS波譜呈現於圖16A。其揭示Mo、S、C及O之存在。對此類化合物，氧及碳之存在為常見的且在起始化合物(MoS2塊狀粉末，參見圖17)上亦觀測到。相較於MoS2粉末之XPS，C及O在MoS2/芘膜內的較高比率可歸因於吾等分散液內芘分子之存在。如圖16B-C中所示，Mo3d光譜由在約229.5及232.6eV處分別對應於2H-MoS2之Mo4+3d 5/2及Mo4+3d 3/2組分之峰組成，表明該方法不引起任何結構變化(相同的1T相)，如例如藉由離子嵌入所觀測。
在光譜之S2p區域內(圖16C)，2H-MoS2、S2p1/2及S2p3/2之已知二重峰分別出現在163.5及162.3eV。此外，在168eV與170eV之間未觀測到峰，其表明硫原子在音波處理期間保持未氧化。
圖18展示MoS2、BN及WS2奈米薄片之其他低解析度TEM。其中一些對電子束幾乎透明，表明其為單層或少數層。吾等可對基平面平行於成像電子束定向之彼等薄片使用高解析度HAADF STEM來更詳細地研究此等物體，如圖19所示。此等影像展示懸浮液由厚度典型地小於6層之薄層組成。
裝置之製造製程展示於圖20(A-C)中：首先將薄/平石墨片機械剝離至SiO2/Si晶圓上，此後經由濕式轉移製程將由真空過濾BNNS/Py-1SO3分散液產生之BN薄膜接著轉移至來自另一基板之薄石墨上。隨後在薄石墨上圖案化觸點且將觸點置於BN分散液上。最後使用乾式轉移技術將石墨烯薄片轉移至已經預圖案化之觸點上。圖20(D)展示裝置之基本示意圖。
藉由使用在水中液相剝離藉助於1-芘磺酸鈉鹽(Py-1SO3，>97.0%(HPLC)，購自Sigma-Aldrich)來製造h-BN分散液。吾等在10
mL濃度為3.3×10-4mol/L之Py-1SO3水溶液中音波處理30mg h-BN粉末(約1μm，99%，購自Sigma-Aldrich)48小時。在3500rpm下離心10分鐘後，將淡黃色h-BN奈米片層分散液收集於瓶子內。如所製備之h-BN分散液的顏色係歸因於Py-1SO3分子，因為純h-BN分散液呈乳白色。如所製備之h-BN分散液的濃度係基於h-BN分散液在550nm下之光學吸收計算，且其為約0.104mg/mL。
在另一方法中，將以下化學品添加至玻璃罐中，該玻璃罐經加塞且置放於600W浴音波處理器中持續48小時：H2O-8g、乙二醇-2.0g、Triton-x100-0.6mg、h-BN(薄片約1μm)-30mg、1-芘磺酸鈉鹽-1mg。在1000rpm下離心溶液20分鐘且收集上部2/3。隨後在3500rpm下離心所收集之溶液20分鐘並收集上部2/3。將所收集之材料置放於600W浴音波處理器中48小時。隨後自800nm至200nm使用Cary 5000 UV-Vis-Near IR光譜儀用α550=1000L g-1 m-1吸收係數進行UV/Vis以測定h-BN之濃度。所獲得之單層或少數層h-BN濃度為0.3mg/mL。
已用類似於上述用於製備水性h-BN懸浮液之兩種方法中之第一種方法製備MoS2、WS2、MoTe2及MoSe2水性懸浮液且所得懸浮液之濃度展示於上表2中。
在另一方法中，將以下化學品添加入玻璃罐中，該玻璃罐經加塞且置放於600W浴音波處理器中持續72小時：H2O-47.5g、乙二醇-2.0g、Triton-x100-3mg、MoS2(薄片約2μm)-150mg、1-芘磺酸鈉鹽-6mg。在1000rpm下離心溶液20分鐘且收集上部2/3。隨後在3500rpm下離心所收集之溶液20分鐘並收集上部2/3。將所收集之材料置放於600W浴音波處理器中48小時。隨後自800nm至200nm使用Cary 5000 UV-Vis-Near IR光譜儀用α672=3400L g-1 m-1吸收係數進行UV/Vis以測定MoS2之濃度。懸浮液中所獲得之單層或少數層MoS2之濃度為
0.292mg/mL。
Claims (18)
- 一種製造二維無機化合物粒子之水性懸浮液的方法，該方法包含：a)在水性介質中提供該無機化合物之多層粒子，該水性介質包含至少一種多環芳族化合物或其鹽；其中該至少一種多環芳族化合物係以1×10-4mol/L至66×10-4mol/L之量存在於該水性介質中；且其中該或各多環芳族化合物獨立地具有包含2至10個稠合苯環之環系統，該環系統經1至4個經獨立選擇之親水性基團取代，各親水性基團由少於20個原子組成；b)使在該水性介質中之該無機化合物之該等多層粒子經受能量，以獲得包含該二維無機化合物之粒子的水性懸浮液；c)當步驟b)中所獲得之該懸浮液亦包含該無機化合物之多層粒子時，該方法進一步包含減少該懸浮液中該無機化合物之多層粒子之量的步驟。
- 如請求項1之方法，其中該多環芳族化合物之該環系統含有3至6個稠合苯環且至少一個環含有與另外兩個或兩個以上環中之每一者共用的兩個原子。
- 如請求項1或2之方法，其中該多環芳族化合物之該等經獨立選擇的親水性基團可由少於6個獨立地選自以下之原子組成：S、O、P、H、C、N、B及I。
- 如請求項1或2之方法，其中至少一個親水性基團為磺酸或磺酸之鹼加成鹽。
- 如請求項1之方法，其中該多環芳族化合物係選自：
- 如請求項1或5之方法，其中該多環芳族化合物係以1×10-4mol/L至33×10-4mol/L之量存在於該水性介質內。
- 如請求項1或5之方法，其中該水性介質包含醇且其中該醇可形成該水性介質之10體積%至30體積%。
- 如請求項1或5之方法，其中該水性介質為氘化水。
- 如請求項1或5之方法，其中該水性介質具有在1至7範圍內之pH。
- 如請求項1或5之方法，其中超過75重量%之該二維無機化合物之該等粒子的直徑在50nm與750nm之間。
- 如請求項1或5之方法，其中該無機化合物為h-BN。
- 如請求項11之方法，其中超過75重量%之該二維無機化合物具有1至3個分子層之厚度。
- 如請求項1或5之方法，其中該無機化合物為過渡金屬二硫屬化物。
- 如請求項13之方法，其中超過75重量%之該二維無機化合物具有4至6個分子層之厚度。
- 如請求項1或5之方法，其中該能量為音波能。
- 一種二維無機化合物粒子於水性介質中之懸浮液，該水性介質包含至少一種多環芳族化合物或其鹽；其中該至少一種多環芳族化合物係以1×10-4mol/L至66×10-4mol/L之量存在於該水性介質中；其中該或各多環芳族化合物獨立地具有包含2至6個稠 合苯環之環系統，該環系統經1至4個親水性基團取代，各親水性基團獨立地由少於20個原子組成。
- 一種電子裝置，該裝置包含至少一個包含複數個二維無機化合物粒子的薄膜層，其中該或各薄膜含有至少一種多環芳族化合物或其鹽；其中該或各多環芳族化合物獨立地具有包含2至6個稠合苯環之環系統，該環系統經1至4個親水性基團取代，各親水性基團獨立地由少於20個原子組成。
- 一種形成包含複數個二維無機化合物粒子之薄膜的方法，該方法包含a)使用如請求項1至15中任一項之方法獲得二維無機化合物粒子之水性懸浮液；及b)將該二維無機化合物之粒子於水性介質中之該懸浮液沈積於基板上，以形成包含複數個該二維無機化合物之粒子之該薄膜。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GBGB1401715.6A GB201401715D0 (en) | 2014-01-31 | 2014-01-31 | Exfoliation |
| GB1401715.6 | 2014-01-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201545969A TW201545969A (zh) | 2015-12-16 |
| TWI683787B true TWI683787B (zh) | 2020-02-01 |
Family
ID=50344220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW104103365A TWI683787B (zh) | 2014-01-31 | 2015-01-30 | 剝離作用 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10421875B2 (zh) |
| EP (1) | EP3099632A2 (zh) |
| KR (1) | KR20160114599A (zh) |
| CN (1) | CN106029560A (zh) |
| GB (1) | GB201401715D0 (zh) |
| TW (1) | TWI683787B (zh) |
| WO (1) | WO2015114357A2 (zh) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB201401721D0 (en) * | 2014-01-31 | 2014-03-19 | Univ Manchester | Ink formulation |
| EP3082152B1 (en) | 2015-04-16 | 2023-07-19 | Cornell University | Monolayer films of semiconducting metal dichalcogenides, methods of making same, and uses of same |
| GB201521273D0 (en) * | 2015-12-02 | 2016-01-13 | Univ Manchester | Oxygenated 2-D materials |
| EP3439771B1 (en) * | 2016-04-06 | 2024-05-08 | The University of Manchester | Laminate membranes comprising a two-dimensional layer comprising polyaromatic functionalities |
| US10843153B2 (en) * | 2016-05-11 | 2020-11-24 | Ningbo Institute Of Materials Technology & Engineering, Chinese Academy Of Sciences | Two-dimensional nanomaterial dispersant, preparation method of two-dimensional nanomaterial by liquid phase exfoliation, and use thereof |
| US10059585B2 (en) * | 2016-06-28 | 2018-08-28 | Nanoco Technologies Ltd. | Formation of 2D flakes from chemical cutting of prefabricated nanoparticles and van der Waals heterostructure devices made using the same |
| US10186584B2 (en) * | 2016-08-18 | 2019-01-22 | Uchicago Argonne, Llc | Systems and methods for forming diamond heterojunction junction devices |
| US10882276B2 (en) * | 2016-09-30 | 2021-01-05 | The Regents Of The University Of California | Continuous production of exfoliated 2D layered materials by compressive flow |
| US10662074B2 (en) | 2016-12-30 | 2020-05-26 | Nanoco Technologies Ltd. | Template-assisted synthesis of 2D nanosheets using nanoparticle templates |
| US11629053B2 (en) * | 2017-06-29 | 2023-04-18 | Northwestern University | Optoelectronically-active two-dimensional indium selenide and related layered materials via surfactant-free deoxygenated co-solvent processing |
| JP6944522B2 (ja) * | 2017-07-14 | 2021-10-06 | 富士フイルム株式会社 | 表面修飾無機窒化物、組成物、熱伝導材料、熱伝導層付きデバイス |
| CN107555423B (zh) * | 2017-08-29 | 2019-12-27 | 雅迪科技集团有限公司 | 一种用于制备二维纳米材料的剥离溶液及其应用 |
| WO2019051382A1 (en) * | 2017-09-11 | 2019-03-14 | Rogers Corporation | NANOFEUILLE AND METHOD OF MANUFACTURING |
| US11905418B2 (en) | 2018-02-08 | 2024-02-20 | Byk-Chemie Gmbh | Process for delamination of layered silicates |
| EP3749719A1 (en) | 2018-02-08 | 2020-12-16 | BYK-Chemie GmbH | A process for delamination of layered silicates |
| CN109581573B (zh) * | 2018-12-18 | 2021-12-17 | 深圳市三利谱光电科技股份有限公司 | 一种剥离偏光片的方法和鉴定偏光片类型的方法及其系统 |
| US11168390B2 (en) * | 2019-05-22 | 2021-11-09 | City University Of Hong Kong | Facile method for the large area synthesis of geometrically two dimensional metals and ceramics |
| EP3795961B1 (en) * | 2019-09-17 | 2023-09-06 | Fundació Institut de Ciències Fotòniques | A superconducting nanowire single-photon detector, and a method for obtaining such detector |
| CN110581187B (zh) * | 2019-09-26 | 2021-06-01 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 基于喷墨打印技术的分波段柔性光探测器及打印方法 |
| CN110787648B (zh) * | 2019-10-30 | 2021-11-23 | 湖北第二师范学院 | 负载有纳米多孔氮化硼的纳滤膜及其制备方法和应用 |
| CN111718775B (zh) * | 2020-06-05 | 2021-08-03 | 西北大学 | NbSe2单晶作为电接触固体润滑剂的摩擦学特性研究方法 |
| CN112354372B (zh) * | 2020-11-02 | 2022-11-04 | 西安建筑科技大学 | 一种改性碳化钛层状膜及其制备方法 |
| TWI749959B (zh) * | 2020-12-22 | 2021-12-11 | 國立清華大學 | 經煅燒的階層狀多孔複合材料及其製造方法 |
| CN113104892B (zh) * | 2021-04-26 | 2022-08-23 | 武汉大学 | 一种利用化学插层辅助液相剥离制备大尺寸超薄二硫化钼纳米片的方法及其制备的产品 |
| CN113716671B (zh) * | 2021-08-24 | 2023-01-24 | 华南师范大学 | 一种基于1t相纳米二硫化钼处理废水的方法及该1t相纳米二硫化钼的制备方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI122511B (fi) * | 2009-02-26 | 2012-02-29 | Valtion Teknillinen | Grafeenia sisältävät hiutaleet ja menetelmä grafeenin eksfoliaatiota varten |
| US8303922B2 (en) * | 2009-08-24 | 2012-11-06 | The United States Of America As Represeted By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Method for exfoliation of hexagonal boron nitride |
| GB2483288A (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-07 | Trinity College Dublin | Exfoliation process for forming semiconducting nanoflakes |
| GB201104824D0 (en) | 2011-03-22 | 2011-05-04 | Univ Manchester | Structures and methods relating to graphene |
| US20120288762A1 (en) | 2011-05-10 | 2012-11-15 | University Of Georgia Research Foundation, Inc. | Graphene-coated pyrolytic carbon structures, methods of making, and methods of use thereof |
| US20150083206A1 (en) | 2012-03-22 | 2015-03-26 | The University Of Manchester | Photovoltaic cells |
| US20140077138A1 (en) * | 2012-09-10 | 2014-03-20 | William Marsh Rice University | Boron nitride-based fluid compositions and methods of making the same |
-
2014
- 2014-01-31 GB GBGB1401715.6A patent/GB201401715D0/en not_active Ceased
-
2015
- 2015-01-30 US US15/114,571 patent/US10421875B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2015-01-30 TW TW104103365A patent/TWI683787B/zh not_active IP Right Cessation
- 2015-01-30 EP EP15702575.0A patent/EP3099632A2/en not_active Withdrawn
- 2015-01-30 KR KR1020167020307A patent/KR20160114599A/ko not_active Application Discontinuation
- 2015-01-30 WO PCT/GB2015/050228 patent/WO2015114357A2/en active Application Filing
- 2015-01-30 CN CN201580006588.4A patent/CN106029560A/zh active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Sukhraaj Johal,"Chemical Exfoliation of graphene and other 2D-materials",2013,pages 1~71 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106029560A (zh) | 2016-10-12 |
| US20160340533A1 (en) | 2016-11-24 |
| TW201545969A (zh) | 2015-12-16 |
| WO2015114357A3 (en) | 2015-10-01 |
| US10421875B2 (en) | 2019-09-24 |
| KR20160114599A (ko) | 2016-10-05 |
| WO2015114357A2 (en) | 2015-08-06 |
| EP3099632A2 (en) | 2016-12-07 |
| GB201401715D0 (en) | 2014-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI683787B (zh) | 剝離作用 | |
| Chen et al. | Robust interlayer coupling in two-dimensional perovskite/monolayer transition metal dichalcogenide heterostructures | |
| Wang et al. | Synthesis, properties and applications of 2D non-graphene materials | |
| US8852444B2 (en) | Sorting two-dimensional nanomaterials by thickness | |
| ES2927723T3 (es) | Proceso para la preparación de grafeno | |
| US10494534B2 (en) | Ink formulation | |
| McManus et al. | Photocurrent study of all-printed photodetectors on paper made of different transition metal dichalcogenide nanosheets | |
| US20150083206A1 (en) | Photovoltaic cells | |
| Li et al. | A general method for the chemical synthesis of large‐scale, seamless transition metal dichalcogenide electronics | |
| US11830735B2 (en) | Two-dimensional semiconductor based printable optoelectronic inks, fabricating methods and applications of same | |
| Bhattacharjee et al. | Conducting carbon quantum dots–a nascent nanomaterial | |
| Alzakia et al. | Engineering the photoresponse of liquid-exfoliated 2D materials by size selection and controlled mixing for an ultrasensitive and ultraresponsive photodetector | |
| US10144212B2 (en) | Ink formulation | |
| US9951240B2 (en) | Nanoparticle-based ink formulations | |
| KR101591240B1 (ko) | 전이금속 디칼코게나이드 박리 방법, 전이금속 디칼코게나이드 박막 제조 방법, 상기 박막 제조를 위한 전이금속 디칼코게나이드 용액 및 상기 박막을 이용한 광 검출기 | |
| Ahmad et al. | Infrared photodetectors based on reduced graphene oxide nanoparticles and graphene oxide | |
| Mao et al. | Langmuir–Blodgett fabrication of large-area black phosphorus-C 60 thin films and heterojunction photodetectors | |
| An et al. | Recent advances in single crystal narrow band-gap semiconductor nanomembranes and their flexible optoelectronic device applications: Ge, GeSn, InGaAs, and 2D materials | |
| Kastner et al. | Grinded nano-graphite inkjet inks for application in organic solar cells | |
| Aynehband et al. | Efficient FAPbI 3–PbS quantum dot graphene-based phototransistors | |
| WO2018134581A9 (en) | ELECTRONIC DEVICES PRINTED WITH INKJET | |
| Tiginyanu et al. | Ultra-thin membranes for sensor applications | |
| US20180117502A1 (en) | Layer-by-Layer Sorting of Rhenium Disulfide via High-Density Isopycnic Density Gradient Ultracentrifugation | |
| US11939481B2 (en) | Nanosurfactant formulations and use therefor | |
| Sun | Synthesis and Device Applications of Graphene Derivatives and Quantum Dots |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |