一种二硫化亚铁半导体薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种二硫化亚铁半导体薄膜的制备方法，涉及用于太阳电池等的化合物半导体薄膜制备领域。本发明采用水溶液沉积方法，以硫酸亚铁或氯化亚铁水溶液为阳离子前驱体溶液，以多硫化钠水溶液为阴离子前驱体溶液。通过控制基底在前驱体溶液中浸泡的时间以及循环的次数在基底上沉积二硫化亚铁薄膜预制层。预制层在高温下进行硫化热处理以得到二硫化亚铁薄膜。本发明工艺流程短、成本低、重现性好、易于大规模连续生产、薄膜成分可控并适于大面积生长。沉积基底可以选择普通钠钙玻璃、导电玻璃和柔性不锈钢片、钛片、钼片或塑料片。所制备的薄膜厚度和成分可控、形貌致密均匀、结晶性能和光电性质良好，适用于薄膜太阳电池。

主权项

一种二硫化亚铁化学式为FeS2半导体薄膜的制备方法，包括以下步骤：第一步：沉积基底表面处理对沉积基底表面进行超声振荡清洗，得到表面预处理沉积基底；第二步：阴、阳离子前驱体溶液配制阳离子前驱体溶液配制：配制摩尔浓度为0.01～10M的硫酸亚铁或氯化亚铁水溶液，然后向溶液中加入占硫酸亚铁或氯化亚铁质量1%～20%的铁粉；阴离子前驱体溶液配制：配制摩尔浓度0.1～10M的氢氧化钠溶液，然后在水浴加热条件下向氢氧化钠溶液加入占氢氧化钠质量1%～40%的硫粉，反应生成多硫化钠溶液；第三步：基底表面沉积二硫化亚铁薄膜预制层将第一步处理后的沉积基底置于阳离子前驱体溶液中浸泡2～60秒后，用去离子水冲洗10～60秒，然后置于阴离子前驱体溶液中浸泡2～60秒后，用去离子水冲洗10～120秒；重复上述步骤，在沉积基底上沉积得到不同厚度的二硫化亚铁薄膜预制层；第四步：二硫化亚铁薄膜预制层硫化热处理将第三步得到的沉积有二硫化亚铁薄膜预制层的沉积基底置于保护气氛中加热至200～800℃，保温时间为10～300分钟，以载气输送硫源，进行硫化热处理。