[發明專利]一種半導體薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201810301977.5
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108465465A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 陳夢詩;肖也;張夢龍
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B01J23/30
• 分類號: B01J23/30;B01J27/135;C01B3/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發明屬于半導體薄膜技術領域，尤其涉及一種半導體薄膜及其制備方法。本發明提供了一種半導體薄膜，包括摻雜鎢的光子晶體的FTO導電玻璃。本發明還提供一種半導體薄膜制備方法，包括：步驟1：制備光子晶體的FTO導電玻璃和配制含鎢前驅液；步驟2：將所述光子晶體的FTO導電玻璃與所述含鎢的前驅液通過溶劑熱反應制得所述半導體薄膜。本發明提供的半導體薄膜有效解決當前的光子晶體存在禁帶寬度大，以及光生電子?空穴對的復合率高的技術缺陷。

技術領域

本發明屬于半導體薄膜技術領域，尤其涉及一種半導體薄膜及其制備方法。

背景技術

近些年，環境污染成為人們亟待解決的一個重要問題。因半導體材料展現出獨特的性能，使其為催化降解污染物注入了新的活力。尤其是面對水污染處理這一嚴峻的挑戰，半導體催化劑能夠吸收利用太陽光這一綠色能源來催化降解廢水中的有機物，其光催化效率高、安全性好，能降解幾乎所有的有機污染物，使得開發比表面積大、光催化活性高、光響應范圍廣的光催化材料和經濟、有效、環境友好的光催化廢水處理技術成為當下研究的重要內容。

二氧化錫是一種非常重要的寬能級N型半導體金屬氧化物(禁帶寬度為3.6eV)由于其具有良好的氣敏性能和獨特的光學、電學性能，在氣敏元件、氣體傳感器、電極材料及太陽能電池等多種領域有著廣闊的應用前景。然而隨著人們對二氧化錫的進一步研究，發現它也是一種很好的光催化劑，越來越多的人將其應用到光催化領域。光催化作用是在具有較高能量的紫外光照射下激發產生的，但是由于二氧化錫具有較寬的能級，因此只有較小波長的紫外光才能激發它的光催化作用，使得其對太陽光的利用率較低。另外，在光催化的過程中發揮關鍵作用的光生電子-空穴對因為不穩定而很容易復合，這也限制了二氧化錫光催化作用的發揮。

發明內容

有鑒于此，本發明公開了一種半導體薄膜及其制備方法能有效解決當前的光子晶體存在禁帶寬度大，以及光生電子-空穴對的復合率高的技術缺陷。

本發明提供了一種半導體薄膜，包括摻雜鎢的光子晶體的FTO導電玻璃。

作為優選，所述光子晶體包括二氧化錫光子晶體或二氧化硅光子晶體。

作為優選，所述包括摻雜鎢的光子晶體的FTO導電玻璃具體包括：通過溶液熱反應或化學氣相淀積方法將鎢摻雜在所述光子晶體的FTO導電玻璃的表面。

具體的，所述鎢為氧化鎢顆粒，摻雜鎢的光子晶體的FTO導電玻璃為摻雜氧化鎢的光子晶體的FTO導電玻璃。

本發明提供了一種半導體薄膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：制備光子晶體的FTO導電玻璃和配制含鎢前驅液；

步驟2：將所述光子晶體的FTO導電玻璃與所述含鎢的前驅液通過溶劑熱反應制得所述半導體薄膜。

作為優選，所述光子晶體包括二氧化錫光子晶體或二氧化硅光子晶體。

作為優選，所述光子晶體的FTO導電玻璃的制備方法包括：將FTO導電玻璃浸泡在聚苯乙烯溶液后，得到含有聚苯乙烯溶液的FTO導電玻璃，將含有聚苯乙烯溶液的FTO導電玻璃與二氧化錫溶液或二氧化硅溶液混合，經高溫退火處理，得到光子晶體的FTO導電玻璃。

作為優選，所述高溫退火處理具體為在450℃條件下退火兩小時。

作為優選，所述溶劑熱反應的反應溫度為100℃，反應時間為6-10小時。

作為優選，所述含鎢前驅液包括含鎢化合物的前驅液和含鎢酸的前驅液。

進一步的，所述含鎢化合物的前驅液包括氯化鎢的前驅液。

作為優選，所述氯化鎢的前驅液的氯化鎢濃度為0.0025-0.005g/ml。