近年来，包括石墨烯，黑磷（BP），过渡金属硫族化合物（TMDCs）和六方氮化硼（h-BN）在内的二维层状材料受到大量关注，成为一类有具有优异电学和光学性能的的新材料。硒化锡（SnSe）是一种典型的IV-VI族金属硫化物层状材料。近期，人们发现硒化锡（SnSe）具有超低热导率和卓越的热电性能指标，这使其吸引了很多研究者的目光，硒化锡具有多种应用，如可充电锂离子电池、存储器开关器件、热电能量转换器件和近红外光电子器件.与块体硒化锡相比，二维SnSe薄膜被认为具有高光敏性和可调谐带隙。硒化锡薄膜更容易被制造成复杂的结构和器件。因此，研究二维SnSe薄膜的性能具有重要意义。
SnSe具有正交晶体（Pnma空间群）层状晶体结构。 层间通过范德华力结合，层内Sn和Se原子彼此形成三个共价键。 因此可以通过像石墨烯和其他2D材料那样的剥落或气相沉积来获得二维SnSe薄膜。与BP类似二维SnSe的低晶格对称性可能导致其电子，热学和机械性能的非均匀各向异性。到目前为止，已有几种液相法用于制备SnSe纳米结构， 包括液相剥落，溶剂热和电沉积。此外，气相沉积可以获得结晶度好且尺寸大的SnSe。在这些方法中，气相沉积是生长二维高质量、高纯度的结晶SnSe薄膜一种可行且可控的方式。
拉曼光谱被用作无损研究块体材料和纳米材料的热导率，声子动力学和电子-声子相互作用的快速方法。已有一些二维材料进行了温度相关拉曼光谱研究。例如，Bonini等人通过密度泛函理论（DFT）计算石墨烯和石墨拉曼峰的温度依赖性。他们发现，随着温度的升高，拉曼峰的频率发生红移，这与实验结果一致。对于少数层MoS2，研究者发现其A1g和E2g1峰的频率随温度线性变化。黑磷的温度依赖性拉曼研究为进一步了解其声子和热性质提供基础。此外，二维SnS的温度依赖系数高于石墨烯和MoS2，这使得SnS也具有热电应用的潜能。然而，迄今为止还没有SnSe的温度依赖性拉曼光谱研究。为了发展高效率的热电材料，研究气相沉积合成的高质量二维SnSe薄膜的电子-声子相互作用和热力学至关重要。
近期有研究者系统地研究了SnSe样品的温度依赖性拉曼光谱（532，633和785nm波长）行为。SnSe薄膜通过气相沉积法制得，将SnSe源置于炉子中心，Si/SiO2接收衬底置于气流下方10-15cm处，通过反复抽真空和通Ar/H2混合气排净管式炉中空气，然后通50-60sccm Ar且抽真空以保持管内压强为120Pa，15min内快速升温到550℃后保温15min。可以获得方形SnSe薄片，尺寸约为8μm。分别用三种波长的激光光源测试SnSe片的拉曼光谱，将样品温度从98K变到298K，分析获得的拉曼光谱结果，分析特征峰的位移、强度和半高宽变化。结果表明，Ag峰和B3g峰随着温度从98K增加到298K而红移并且峰强减弱。SnSe对温度的敏感性高于MoS2，黑磷和石墨烯。这种方法可以大量应用于表征其他新型层状材料的光学，电子和热性能，也可用于测量SnSe纳米器件的温度而不会破坏。
文章链接：Temperature-DependentRaman Responses of the Vapor-Deposited Tin Selenide Ultrathin Flakes. (J. Phys.Chem. C 2017, 121, 4674−4679, DOI:10.1021/acs.jpcc.6b12059)
来源：OIL实验室
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