[發明專利]一種銅鋅錫硫薄膜的制備方法

在審

• 申請號: 201410391367.0
• 申請日: 2014-08-11
• 公開（公告）號: CN104201236A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 檀滿林;劉榮躍;張維麗;李冬霜;符冬菊;馬清;葉利強;王曉偉;陳建軍
• 申請（專利權）人: 深圳清華大學研究院
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/032
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產權代理有限公司 44311
• 代理人: 孔麗霞

1.一種銅鋅錫硫薄膜的制備方法，該方法包括以下步驟：

S10，將一基底在一第一陽離子溶液中浸漬后取出，使該基底的表面吸附一銅離子和錫離子的混合離子層；

S11，清洗該銅離子和錫離子的混合離子層；

S12，將形成有銅離子和錫離子的混合離子層的基底在一第一陰離子溶液中浸漬后取出，使該銅離子和錫離子的混合離子層的表面吸附多個第一硫離子，且該多個第一硫離子與該銅離子和錫離子的混合離子層發生反應形成一硫化銅和硫化錫混合化合物薄膜；

S13，清洗該硫化銅和硫化錫混合化合物薄膜；

S14，將形成有硫化銅和硫化錫混合化合物薄膜的基底在一第二陽離子溶液中浸漬后取出，使該硫化銅和硫化錫混合化合物薄膜的表面吸附一鋅離子層；

S15，清洗該鋅離子層；

S16，將形成有鋅離子層的基底在一第二陰離子溶液中浸漬后取出，使該第二陽離子層的表面吸附多個第二硫離子，且該多個第二硫離子與該鋅離子層發生反應形成一硫化鋅化合物薄膜；

S17，清洗該硫化鋅化合物薄膜從而得到一吸附有銅鋅錫硫薄膜前驅體的基底；以及

S18，對該吸附有銅鋅錫硫薄膜前驅體的基底進行硫化處理。

2.如權利要求1所述的銅鋅錫硫薄膜的制備方法，其特征在于，所述基底為鈉鈣玻璃、氧化銦錫導電玻璃、氟摻雜錫氧化物導電玻璃、金屬薄片或者金屬鍍膜玻璃。

3.如權利要求1所述的銅鋅錫硫薄膜的制備方法，其特征在于，所述第一陽離子溶液由去離子水、銅鹽、錫鹽以及絡合添加劑組成；所述第一陽離子溶液中，Cu²⁺的離子濃度為0.005摩爾/升~0.02摩爾/升，Sn²⁺的離子濃度為0.01摩爾/升~0.05摩爾/升；所述第一陽離子溶液的pH為4.5~6.0。

4.如權利要求3所述的銅鋅錫硫薄膜的制備方法，其特征在于，所述銅鹽為CuSO₄或CuCl₂，所述錫鹽為SnSO₄或SnCl₂，所述絡合添加劑為檸檬酸三鈉或氟化銨或三乙醇胺。

5.如權利要求1所述的銅鋅錫硫薄膜的制備方法，其特征在于，所述第二陽離子溶液為鋅鹽的去離子水溶液；所述第二陽離子溶液中，Zn²⁺的離子濃度為0.1摩爾/升~0.8摩爾/升。

6.如權利要求5所述的銅鋅錫硫薄膜的制備方法，其特征在于，所述鋅鹽為ZnSO₄或ZnCl₂，所述第二陽離子溶液的pH為5.0。

7.如權利要求1所述的銅鋅錫硫薄膜的制備方法，其特征在于，所述第一陰離子溶液和第二陰離子溶液為N₂S鹽或H₃CCSNH₂的去離子水溶液，且S^2-的離子濃度為0.01摩爾/升~0.08摩爾/升。

8.如權利要求1所述的銅鋅錫硫薄膜的制備方法，其特征在于，進一步，重復步驟S10至S13，得到厚度為300納米~400納米的硫化銅和硫化錫混合化合物薄膜；以及重復步驟S14至S17，得到厚度為100納米~200納米的硫化鋅化合物薄膜。

9.如權利要求1所述的銅鋅錫硫薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟S11，S13，S15以及S17的清洗方法為將該基底浸漬在去離子水中，保持10秒~30秒，然后取出。

10.如權利要求1所述的銅鋅錫硫薄膜的制備方法，其特征在于，所述硫化處理的溫度為460℃~580℃，保溫時間為0.5小時~3小時，氣氛為氬氣，且氬氣壓力為4×10^-4bar?~5×10^-4bar。