1. 研究目的与意义（文献综述）
研究现状：随着石墨烯的发现，二维层状纳米材料由于其独特的理化性质，受到了广泛的关注。到目前为止，研究报道了大量的二维层状纳米材料，根据它们的结构可以分为如下三类:[1]第一类是具有原子厚度的六边形纳米片，如石墨烯和六方氮化硼；另一类包括过渡金属硫化物(如：mos2和mose2)和金属卤化物(如：pbi2和mgbr2); [2]它们都具有相似的结构,金属层夹在两个相邻的硫层或者卤层之间;第三类是层状金属氧化物(如：mno 2和moo3)和层状双氢氧化物(如：mg6al2(oh)16). [3] 此外，一系列新的过渡金属碳化物二维材料也相继被发现[4]。科学家们已经广泛报道了不同性质的二维纳米材料以及他们在多个领域里的应用，这些材料大都是通过机械剥离法制备的。[5-9]研究最为广泛的石墨烯就是一个例子。单层石墨烯表现出很高的本征载流子迁移率（2630m2g 1），较高的热导率(≈5000wm1k1)，较高的杨氏模量(≈1.0 tpa)，以及较为优越的光学吸收特效和电输运特性. [10-13] 这些独特而又突出的特性使得石墨烯具有极大的应用前景.石墨烯能够应用于柔性电子材料,诸如触屏显示器,电子文件以及有机发光二极管,这些应用领域都要求材料必须具有较低的表面电阻率和较高的透光率. 石墨烯良好的机械稳定性和化学稳定性使得它明显优于昂贵而又延展性低的氧化铟锡(ito). [14-15] 此外,石墨烯可以制成带有逻辑功能的场效应晶体管，或者通过改变其纳米结构或是对其进行化学官能团原子的修饰从而改变石墨烯的能带结构，以此制造高频电子器件。在光电领域,基于石墨烯对可见光频段具有很高的吸收率以及极快的响应速度，因此可以用它来制造光电探测器和光学调节器。此外,在能源领域，石墨烯也是一种极为理想的电池和超级电容器新型材料。随着研究的深入，石墨烯以外性能优良的二维纳米材料体系也相继被理论和实验发现，其中有一些已经被深入研究，诸如六方氮化硼以及过渡金属硫族化合物，另外最近还报道了新型二维纳米材料二维双氢氧化物。
目前实验上已经成功利用多种方法制备合成了不同的二维材料体系，包括自下而上的化学气相沉积(cvd)法、分子束外延法,以及自上而下的微机械剥离法,化学剥离法和液态超声剥离法等。自下向上的化学气相沉积法是一种重要的合成二维层状纳米材料的方法,在高温环境下前驱物沉积在过渡金属基底上,从而形成单层或是多层的二维纳米片。该方法可以产生石墨烯和其它高质量的过渡金属硫化物材料，然而,它需要严格的生长条件如高温和高真空,并且生产出来的样品尺寸大小往往受到一定限制。此外，金属基底原子会给样品引入杂质或是造成样品的缺陷，这些都会破坏样品的质量。机械剥离法是制备二维层状纳米材料的有效方法，利用透明胶带对二维材料单晶反复撕扯从而获得数十到数百微米尺寸的层状纳米片，厚度可低至几个原子层。该方法制备的二维纳米材料可以很好地保证微观结构的完整性，非常接近理想状态，因此很适合研究材料的本征物理性质。
si是半导体工业的基础，其与多种元素形成的化合物表现出了许多优异的电学和光学特性。si2te3是si-te形成的唯一化合物，块体si2te3是p型半导体，晶体结构为三方晶系，空间群为p31c，以si-te-si为周期形成层状结构，层间以范德华力连接，因此可通过机械剥离法得到si2te3二维层状纳米结构。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容：利用机械剥离方法从合成的si2te3块体材料中得到具有原子级平整表面的si2te3二维纳米材料，确定纳米材料厚度,研究si2te3二维纳米材料的光性质。
目标：熟悉固相反应法合成si2te3块体材料的制备方法和设备使用，利用机械剥离方法制备具有原子级厚度的si2te3二维纳米材料，对其形貌进行表征。研究si2te3二维纳米材料的透射率和反射率。
技术方案：（1）将si和te的单质粉末混合放入石英管中并抽真空密封，将密封后的石英管放入高温管式炉中进行烧结，得到高质量的单晶si2te3。（2）利用机械剥离法对块体单晶反复剥离，并在石英衬底上转移得到厚度小于100nm的si2te3二维纳米片。（3）利用sem对纳米片的形貌进行分析，选取质量较高的样品。（4）利用afm测试质量较好的样品的厚度。（5）利用紫外-可见-近红外分光光度计测试si2te3二维纳米片的光学特性。
3. 研究计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容和计划安排，熟悉制备和测试设备、准备实验原材料；确定方案，完成开题报告。
第4－6周：熟悉固相反应法制备si2te3块体材料的方法，探索机械剥离法制备si2te3二维纳米材料的工艺。
第7－8周：制备si2te3二维纳米材料，并对其形貌进行显微学表征。第9-11周：利用afm测试质量较好的样品的厚度，利用分光光度计测试si2te3二维纳米片的光学特性。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]nicolosi v, chhowallam, kanatzidis m g, et al. liquid exfoliation of layered materials[j]. science,2013, 340(18):568-.
[2] mustafa l, king p j, umar k,et al. high-concentration, surfactant-stabilized graphene dispersions.[j]. acsnano, 2010, 4(6):3155-3162.
[3] ma r, sasaki t. nanosheets ofoxides and hydroxides: ultimate 2d charge-bearing functional crystallites[j].advanced materials, 2010, 22(45):5082-104. .
