坩埚下降法生长SnSe单晶及其力学性能研究

• 作者: 金敏 白旭东 赵素 张如林 陈玉奇 周丽娜
• 来源期刊: 无机材料学报
• 关键词: SnSe单晶 坩埚下降法 力学性能
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 研究快报|RESEARCH LETTER
• 页码范围: 313-318
• 页数: 6页
• 分类号: TQ174
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20200184

摘要

Ⅳ-ⅥSnSe单晶是一种引人注目的热电材料,不仅热电性能优异而且还具有环境友好的特征.本工作探索了一种制备SnSe单晶的技术,并对产品的力学性能进行研究.利用坩埚下降法成功生长了化学计量比准确的非掺杂SnSe单晶,其在室温下具有标准Pnma正交相结构.由于Sn层与Se层之间的结合力非常弱,SnSe单晶很容易沿(100)面解理.显微压痕测试表明SnSe单晶十分柔软,0.01～0.05 kg载荷下的平均显微维氏硬度HV仅为53 MPa.然而,得益于层内Sn和Se原子之间强烈的极性耦合,SnSe单晶沿(100)面却展现出了优异的断裂韧性.纳米划痕实验显示SnSe单晶(100)面在5～300 mN划痕压力范围内的摩擦系数COF可从0.09增加到0.8.本工作对完善SnSe单晶的力学性能信息具有重要意义.