王 聪， 康伟峰， 张林慧,b， 徐永鸿， 仲斌年,b

(青海大学a. 机械工程学院; b. 青海省新型轻合金重点实验室， 青海西宁810016)

碲化铋(Bi2Te3)是一种V-VI族半导体化合物，其熔点约为575 ℃，密度约为7.86 g/cm3。Bi2Te3具有菱方相晶体结构， 所属的空间群号为R-3m。 由于其在室温下的禁带宽度为0.145 eV， 与波长为4 μm左右的红外波段是相对应的， 为其在红外探测领域的应用提供了依据。近年来由于Bi2Te3半导体材料具有的拓扑绝缘等性质，因此其成为了极具发展前景的二维层状晶体[1]，同时在3D拓扑绝缘体等领域也受到了广泛的关注[2-3]。本文中主要介绍了Bi2Te3纳米材料的6种制备方法以及在热电、光电领域的广泛应用。

1 Bi2Te3纳米结构的合成方法

由于Bi2Te3纳米材料在热电、光电材料领域的潜在发展，许多研究团队采取了许多物理化学方法来制备Bi2Te3纳米材料。例如，水热法[4]、 旋涂法[5]、 共蒸发法[6]、 分子束外延法[7-9]、 磁控溅射法[10]、 电沉积法[11]、 脉冲激光沉积法[12]以及光刻电沉积法[13]等。 本文中主要综述了气相合成法、 模板电沉积法、 溶剂热法、 气相传输法、 电置换法以及新型的低温双溶剂溶胶-凝胶法等6种主要的制备方法。

1.1 气相合成法

基于气-固(VS)或者气-液-固(VLS)生长机制的低压化学气相沉积(CVD)法，具有成本低、操作简单等优点，因此是一种获得高质量Bi2Te3纳米结构的可行合成方法[14]。在近来的报道中，采取VLS法生长Bi2Te3纳米结构的研究较多[15-18]。

Liu等[14]通过调控前驱体材料的温度和管内的总压力，得到了直径超过10 μm的二维Bi2Te3纳米片，然后研究了其可控沉积生长，同时探讨了其在高性能可见光电探测器领域的应用，实验原理如图1所示。……