一种室温条件下沉积非晶硫化锌薄膜的方法

摘要

本发明涉及一种室温条件下沉积非晶硫化锌薄膜的方法，其特点是将超声辐照技术与连续离子层吸附与反应方法相结合，薄膜沉积过程由若干个循环组成，每个循环包含四步：(1)阳离子前驱体溶液的吸附；(2)衬底超声辐照；(3)阴离子前驱体溶液的反应与吸附；(4)衬底超声辐照。阳离子前驱体采用金属锌的无机盐或有机醋酸盐与络合剂配制而成，络合剂可选择乙二胺或氨水等；阴离子前驱体采用无机硫化物如硫化钠；衬底为普通玻璃、石英玻璃、ITO导电玻璃、单晶硅、蓝宝石或其他材料。本发明的特点是：所得ZnS膜层致密的ZnS纳米粒子构成，粒子尺寸小至10-30nm；制作方法简单，成本低廉，无须加热或使用昂贵的真空设备，适合于规模化生产。

主权项

一种室温条件下沉积非晶硫化锌薄膜的方法，其特征在于包括下述步骤：(一)锌源和硫源前驱体的制备将无机或有机锌盐溶解于去离子水形成溶液，向其中滴加络合剂溶液，得到稳定的锌离子配合物溶液，其中，锌离子浓度范围为0.001‑1mol/l，锌离子与络合剂的摩尔浓度比范围为1‑1/10；将水溶性无机硫化物完全溶解于去离子水中，即得到硫源前驱体溶液，其中，锌离子与硫离子的摩尔浓度比范围为0.5‑5；(二)衬底准备选用表面光滑的无机或有机材料衬底，表面清洗，烘干；(三)薄膜生长(1)将衬底浸渍于锌源前驱体溶液，使锌络离子吸附在衬底表面，持续时间10‑300秒，(2)取出衬底在去离子水中进行超声辐照，持续时间10‑300秒，(3)将衬底转移到硫源前驱体溶液，使衬底表面吸附的锌络离子与硫离子反应，并进行硫离子的吸附，持续时间10‑300秒，(4)取出衬底在去离子水中进行超声辐照，移除表面可能存在的大颗粒，持续时间10‑300秒，将步骤(1)‑(4)重复进行30‑200次，即可在衬底上获得具有高透光率的致密ZnS薄膜。