[發(fā)明專利]一種硫化銻薄膜的快速制備方法

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• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111554754A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王星輝;李王陽;程樹英;鄧輝;賈宏杰
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/032;H01L31/18;H01M4/58;H01M4/66;H01M10/0525
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 丘鴻超;蔡學(xué)俊

1.一種硫化銻薄膜的快速制備方法，其特征在于，在真空腔室中，將襯底置于表層導(dǎo)熱性能良好的基片架上，襯底的金屬表面朝向下側(cè)，將均布有硫化銻粉末的基底，即蒸發(fā)源置于基片架下側(cè)，襯底與蒸發(fā)源之間距離為10~20 mm；通過溫度控制進(jìn)行硫化銻粉末蒸發(fā)和沉積，直接在所述襯底的金屬表面上生長得到硫化銻薄膜，硫化銻薄膜生長速度大于1.2 μm/min。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫化銻薄膜的快速制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

(1) 分別對具有金屬表面的襯底、用于放置硫化銻粉末的基底進(jìn)行清洗；

(2) 將純度高于設(shè)定值的硫化銻粉末均勻撒布于清洗好的基底上，將撒有硫化銻粉末的基底置于真空腔室內(nèi)的基片架下側(cè)，將清洗好的襯底置于所述基片架上，控制襯底與硫化銻粉末蒸發(fā)源之間距離為10~20 mm；

(3) 對真空腔室抽真空，直至真空度滿足生長條件；

(4) 對真空腔室內(nèi)加溫，控制所述襯底的金屬表面溫度為100~350 °C，硫化銻粉末處溫度為510~580 °C，沉積時長為10~250 s，以通過控制溫差和沉積時長調(diào)控硫化銻薄膜的厚度和形貌；

(5) 沉積結(jié)束后，在襯底的金屬表面得到硫化銻薄膜；當(dāng)真空腔室內(nèi)的溫度低于150 °C后，將生長有硫化銻薄膜的金屬箔取出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種硫化銻薄膜的快速制備方法，其特征在于，所述硫化銻薄膜的整體或表面為結(jié)晶狀態(tài)，厚度為0.2~9 μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種硫化銻薄膜的快速制備方法，其特征在于，所述真空腔室的真空度小于1 Pa。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種硫化銻薄膜的快速制備方法，其特征在于，所述基片架的表層材料采用導(dǎo)熱系數(shù)大于50 W/(m·K)的金屬材料或碳材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種硫化銻薄膜的快速制備方法，其特征在于，所述基片架上設(shè)置有圖案化的掩膜板，所述襯底置于掩膜板上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種硫化銻薄膜的快速制備方法，其特征在于，所述襯底的金屬表面材料的電阻率小于1×10^-7 Ω·m。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種硫化銻薄膜的快速制備方法，其特征在于，所述襯底的金屬表面為厚度0.05~0.2 mm的柔性金屬箔。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種硫化銻薄膜的快速制備方法，其特征在于，所述柔性金屬箔為鉬箔、鈦箔、銅箔或其他電阻率低于1 × 10^-7 Ω·m的柔性金屬箔。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種硫化銻薄膜的快速制備方法，其特征在于，所述基底采用可耐受高溫的鈉鈣玻璃或陶瓷材料。