[發明專利]一種無機-有機雜化晶體材料及其合成方法和應用

有效

• 申請號: 202010553777.6
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111892613B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 余沐昕;陳蓮;余運龍;呂江泉;李小燕
• 申請（專利權）人: 福建江夏學院
• 主分類號: C07F1/08
• 分類號: C07F1/08;C07F1/10
• 代理公司: 福州市京華專利代理事務所(普通合伙) 35212
• 代理人: 林燕

本發明提供一種無機?有機雜化晶體材料及其合成方法和應用，所述晶體材料的化學式為[(Cusubgt;x/subgt;Agsubgt;4?x/subgt;Isubgt;4/subgt;)DPTD]subgt;n/subgt;，分子式為Cusubgt;x/subgt;Agsubgt;4?/subgt;subgt;x/subgt;Isubgt;4/subgt;Csubgt;14/subgt;Hsubgt;12/subgt;Nsubgt;4/subgt;Ssubgt;3/subgt;，其中x取值為2～4；DPTD代表的是2,5?二?(2′?甲基吡啶硫基)?噻二唑；所述晶體材料化合物結晶于立方晶系Pbcn空間群，其是由[(Cusubgt;x/subgt;Agsubgt;4?x/subgt;Isubgt;4/subgt;)DPTD]subgt;n/subgt;形成的一維納米鏈狀晶體，鏈結構類似三層夾心結構，上下層為DPTD有機配體，中間層為(Cusubgt;x/subgt;Agsubgt;4?x/subgt;Isubgt;4/subgt;)組成的無機金屬鏈；這種三層夾心鏈結構在空間中沿著c軸方向延伸，并在a軸和b軸方向均以ABAB模式堆積。本發明晶體具有超高的空氣穩定性和半導體性質，且是寬帶隙半導體材料，可通過簡單調控其中的金屬無機組分實現帶隙的調節。

【技術領域】

本發明涉及無機-有機雜化晶體材料領域，具體涉及一種無機-有機雜化晶體材料及其合成方法和應用。

【背景技術】

半導體材料是指常溫下導電性能介于導體和絕緣體之間的材料，其在集成電路、通信系統、光伏發電、照明、消費電子、國防科技等領域都具有廣泛應用，是現代電子技術的重要基礎。近半個世紀以來，我國的半導體材料產業已獲得了顯著發展，在基本滿足國內市場的需求之外，已在逐步進入國際市場。然而由于我國半導體產業起步比美國、歐盟、日本、韓國等國家晚，目前市面所用的許多半導體材料的核心研發技術和知識產權歸屬于這些國家，很大程度地限制了我國半導體產業的全面發展。因此，大力研發新型的半導體材料對于推動我國半導體產業以及電子技術的進步具有重大的現實意義。

寬帶隙半導體被稱為第三代半導體，是新一代武器裝備電子化、智能化、集成化和微型化的核心技術，由于兼具器件體積小、重量輕、穩定性好、可靠性高、功耗低等優勢受到國內外廣泛關注。無機-有機雜化材料由于融合了無機和有機材料的特性，具有種類豐富、光電性質優異、帶隙可調的特點，是極具潛力的寬帶隙半導體材料。目前，大部分無機-有機雜化材料都是通過改變有機組分來調節帶隙，存在操作復雜的缺點。

本發明的目的是合成一種新型的無機-有機雜化寬帶隙材料，并通過簡單調控其中的金屬無機組分實現帶隙的調節。

【發明內容】

本發明要解決的技術問題之一，在于提供一種無機-有機雜化晶體材料，具有超高的空氣穩定性和半導體性質，且是寬帶隙半導體材料，可通過簡單調控其中的金屬無機組分實現帶隙的調節。

本發明是這樣實現上述技術問題之一的：

一種無機-有機雜化晶體材料，所述晶體材料的化學式為[(Cu_xAg_4-xI₄)DPTD]_n，分子式為Cu_XAg_4-XI₄C₁₄H₁₂N₄S₃，其中X取值為0～4；DPTD代表的是2,5-二-(2′-甲基吡啶硫基)-噻二唑，其分子結構式如下：