一種三氧化鉬薄膜的制備方法及制備的光電器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于紫外探測(cè)器的三氧化鉬薄膜的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]紫外探測(cè)器作為一種重要的光電器件，被廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)生產(chǎn)及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域，例如臭氧監(jiān)控、火災(zāi)監(jiān)控及導(dǎo)彈防御系統(tǒng);評(píng)價(jià)探測(cè)器性能的主要參數(shù)有開關(guān)比及光響應(yīng)速度，開關(guān)比越大、光響應(yīng)速度越快說明探測(cè)器的性能越好，如今已經(jīng)開發(fā)了多種材料基的紫外探測(cè)器，如ZnO基紫外探測(cè)器、GaN基紫外探測(cè)器、AlGaN基紫外探測(cè)器等，但高靈敏度的探測(cè)器是各個(gè)領(lǐng)域一直追求的目標(biāo)。
[0003]三氧化鉬是一種層狀半導(dǎo)體材料，其帶隙為3.2eV，可被應(yīng)用于電致變色、超級(jí)電容、Li離子電池、太陽能電池及光伏器件等領(lǐng)域;現(xiàn)如今已經(jīng)有多種方法制備三氧化鉬薄膜，例如水熱-溶劑熱法、溶膠凝膠法及磁控濺射等制備方法，但是現(xiàn)缺乏一種制備高質(zhì)量二維三氧化鉬的方法;基于此背景，申請(qǐng)人利用常壓物理氣相沉積的方法制備了高質(zhì)量二維三氧化鉬薄膜;并利用制備的三氧化鉬薄膜制備了光電探測(cè)器，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)三氧化鉬基探測(cè)器對(duì)紫外光具有很高的響應(yīng)靈敏度，非常有利于產(chǎn)業(yè)推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對(duì)三氧化鉬的特性，提供了方便簡單的用于紫外探測(cè)器的三氧化鉬薄膜的制備方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開的技術(shù)方案為:一種三氧化鉬薄膜的制備方法，包括以下步驟:
[0006]步驟a、將三氧化鉬粉末置于石英舟中，并在石英舟的正上方平放清洗干凈的S1O2/S1基底，將石英舟置于高溫管式爐的石英管中并密封；
[0007]步驟b、向石英管中通入惰性氣體將管中的空氣完全排凈，調(diào)小惰性氣體的氣流量，并使高溫管式爐升溫至750-850 V，待反應(yīng)完全后自然降溫；
[0008]步驟C、待石英管的溫度達(dá)到室溫時(shí)取出樣品，樣品制備完成；
[0009]優(yōu)選的，所述步驟a中，清洗Si02/Si基底時(shí)，首先用丙酮、異丙醇各超聲20-30min，然后將Si02/Si基底放入H2Odra2SO4的混合溶液中清洗2-4h，最后用去離子水清洗。
[0010]優(yōu)選的，所述H2O2和H2SO4在混合溶液中的體積比為1:3。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟b中使用的惰性氣體為氬氣或氮?dú)狻?br>[0012]優(yōu)選的，所述步驟b中高溫管式爐的升溫速率為20°C/min-40°C/min。
[0013]本發(fā)明還公開了一種光電器件，所述光電器件以上述方法制備的三氧化鉬薄膜為材料，通過光刻、電子束曝光等方式制備得到。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能夠在實(shí)驗(yàn)室條件下利用常壓物理氣相沉積方式制備三氧化鉬薄膜，制作方式簡單、編輯。
【附圖說明】
[0015]圖1為實(shí)施例2中制備的樣品的Raman圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0017]請(qǐng)參考附圖1，本發(fā)明實(shí)施例包括:
[0018]實(shí)施例1:一種三氧化鉬薄膜的制備方法，包含以下步驟:
[0019]步驟a、將三氧化鉬粉末置于石英舟中，并在石英舟的正上方平放清洗干凈的S1O2/S1基底，將石英舟置于高溫管式爐的石英管中并密封；
[0020]步驟b、向石英管中通入惰性氣體將管中的空氣完全排凈，調(diào)小惰性氣體的氣流量，并使高溫管式爐升溫至750-850 V，待反應(yīng)完全后自然降溫；
[0021]步驟C、待石英管的溫度達(dá)到室溫時(shí)取出樣品，樣品制備完成。
[0022]所述步驟a中，清洗Si02/Si基底時(shí)，首先用丙酮、異丙醇各超聲20_30min，然后將Si02/Si基底放入H2Odra2SO4的混合溶液中清洗2-4h，最后用去離子水清洗。
[0023]所述H2O2和H2SO4在混合溶液中的體積比為1:3。
[0024]所述步驟b中使用的惰性氣體為氬氣或氮?dú)狻?br>[0025]所述步驟b中高溫管式爐的升溫速率為20°C/min-40°C/min。
[0026]實(shí)施例2:—種三氧化鉬薄膜的制備方法，具體為:首先清洗Si02/Si基底，用丙酮、異丙醇各超聲20min，然后放入出02:出504=1:3的混合溶液中清洗211，最后用去離子水清洗;將一定量的三氧化鉬粉末置于石英舟中，并在石英舟的正上方平放尺寸為IcmX Icm且清洗干凈的Si02/Si基底，將石英舟置于高溫管式爐的石英管中并密封；向石英管中通入氬氣等惰性氣體將管中的空氣完全排凈;設(shè)定高溫管式爐以確定的以26 °C/min升溫至800 °C，其中在溫度達(dá)到400°C后調(diào)小氣流量，待溫度達(dá)到800°C時(shí)保溫lmin，反應(yīng)完全后自然降溫；待石英管的溫度達(dá)到室溫時(shí)取出樣品，樣品制備完成。
[0027]實(shí)施例3: —種光電器件，利用光刻、電子束曝光的方法在實(shí)施例1的三氧化鉬薄膜上制備三氧化鉬薄膜基光電器件。并對(duì)光電器件進(jìn)行器件測(cè)試:采用的儀器為CHI電化學(xué)工作站，結(jié)果表明該器件具有很好的光電靈敏性。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三氧化鉬薄膜的制備方法，其特征在于，包含以下步驟: 步驟a、將三氧化鉬粉末置于石英舟中，并在石英舟的正上方平放清洗干凈的S1O^S1S底，將石英舟置于高溫管式爐的石英管中并密封； 步驟b、向石英管中通入惰性氣體將管中的空氣完全排凈，調(diào)小惰性氣體的氣流量，并使高溫管式爐升溫至750-850°C，待反應(yīng)完全后自然降溫； 步驟c、待石英管的溫度達(dá)到室溫時(shí)取出樣品，樣品制備完成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氧化鉬薄膜的制備方法，其特征在于:所述步驟a中，清洗Si02/Si基底時(shí)，首先用丙酮、異丙醇各超聲20-30min，然后將Si02/Si基底放入H2OdPH2SO4的混合溶液中清洗2-4h，最后用去離子水清洗。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三氧化鉬薄膜的制備方法，其特征在于:所述H2O^H2SO4在混合溶液中的體積比為1:3。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氧化鉬薄膜的制備方法，其特征在于:所述步驟b中使用的惰性氣體為氬氣或氮?dú)狻?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氧化鉬薄膜的制備方法，其特征在于:所述步驟b中高溫管式爐的升溫速率為20 °C/min—40 °C/min。6.—種光電器件，其特征在于，所述光電器件以上述權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)制備的三氧化鉬薄膜為材料，通過光刻、電子束曝光等方式制備得到。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三氧化鉬薄膜的制備方法及制備的光電器件，包含以下步驟：步驟a、將三氧化鉬粉末置于石英舟中，并在石英舟的正上方平放清洗干凈的SiO2/Si基底，將石英舟置于高溫管式爐的石英管中并密封；步驟b、向石英管中通入惰性氣體將管中的空氣完全排凈，調(diào)小惰性氣體的氣流量，并使高溫管式爐升溫至750-850℃，待反應(yīng)完全后自然降溫；步驟c、待石英管的溫度達(dá)到室溫時(shí)取出樣品，樣品制備完成。通過上述方式，本發(fā)明能夠在實(shí)驗(yàn)室條件下利用常壓物理氣相沉積方式制備三氧化鉬薄膜，制作方式簡單、便捷。
【IPC分類】H01L31/09, H01L31/101, C01G39/02
【公開號(hào)】CN105621487
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610121111
【發(fā)明人】李京波, 鐘綿增, 吳福根, 陳穎
【申請(qǐng)人】廣東工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年3月3日