[發(fā)明專利]一種TiO2

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010175020.8
• 申請(qǐng)日: 2020-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111354806A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周小巖;王立鑫;張翔翔;張永;邱巖;周鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): H01L31/0336
• 分類號(hào): H01L31/0336;H01L31/109;H01L31/18
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

1.一種TiO₂薄膜/SiO₂/p-Si異質(zhì)結(jié)光敏材料，其特征在于，包括：?jiǎn)尉型Si襯底，其表面具有SiO₂氧化層；所述氧化層上沉積有TiO₂薄膜，所述TiO₂薄膜由圓錐形顆粒組成，且TiO₂、SiO₂、Si襯底在接觸的界面處形成TiO₂/SiO₂/p-Si異質(zhì)結(jié)。

2.如權(quán)利要求1所述的TiO₂薄膜/SiO₂/p-Si異質(zhì)結(jié)光敏材料，其特征在于，所述TiO₂薄膜中顆粒的粒徑為30-40nm。

3.如權(quán)利要求1所述的TiO₂薄膜/SiO₂/p-Si異質(zhì)結(jié)光敏材料，其特征在于，所述SiO₂氧化層為襯底單晶Si表面的氧化層；優(yōu)選地，厚度在3-5nm之間。

4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的TiO₂薄膜/SiO₂/p-Si異質(zhì)結(jié)光敏材料，其特征在于，所述Si襯底的厚度為300-700μm。

5.一種TiO₂薄膜/SiO₂/p-Si異質(zhì)結(jié)光敏材料的制備方法，其特征在于，步驟為：

前驅(qū)體溶液制備：向無(wú)水乙醇中加入乙酰丙酮，攪拌均勻后滴加鈦酸丁酯，完成后再加入無(wú)水乙醇，得到酸性溶液體系，滴加濃硝酸進(jìn)一步降低溶液pH，攪拌后靜置，得淡黃色澄清前驅(qū)體溶液；

Si襯底清洗：對(duì)單晶p型Si的表面進(jìn)行清洗，清洗后放入雙氧水中，使單晶Si表面形成一層SiO₂氧化層；

光敏材料制備：對(duì)清洗好的Si襯底加熱，采用噴霧熱解法將所述前驅(qū)體溶液噴至所述加熱后Si襯底表面，前驅(qū)體溶液在Si襯底表面分解形成TiO₂薄膜，然后將沉積TiO₂薄膜的Si襯底進(jìn)行退火處理，即得。

6.如權(quán)利要求5所述的TiO₂薄膜/SiO₂/p-Si異質(zhì)結(jié)光敏材料的制備方法，其特征在于，所述乙酰丙酮、鈦酸丁酯的體積比為1：2。

7.如權(quán)利要求5所述的TiO₂薄膜/SiO₂/p-Si異質(zhì)結(jié)光敏材料的制備方法，其特征在于，采用濃硝酸將溶液體系的pH調(diào)節(jié)至2.5-3.5，優(yōu)選為調(diào)節(jié)至3.0。

8.如權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的TiO₂薄膜/SiO₂/p-Si異質(zhì)結(jié)光敏材料的制備方法，其特征在于，所述Si襯底加熱的溫度為350-450℃。

9.如權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的TiO₂薄膜/SiO₂/p-Si異質(zhì)結(jié)光敏材料的制備方法，其特征在于，所述退火溫度為400-500℃，退火時(shí)間為2h；

或者，所述噴霧采用空氣作為載氣，0.1-0.3MPa、噴霧速率設(shè)定為1.5-2.5ml/min。

10.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的TiO₂薄膜/SiO₂/p-Si異質(zhì)結(jié)光敏材料和/或權(quán)利要求5-9任一項(xiàng)所述的方法制備的TiO₂薄膜/SiO₂/p-Si異質(zhì)結(jié)光敏材料在光電導(dǎo)器件中的應(yīng)用。