[发明专利]一种制备金属硒化物薄膜的方法

说明书

技术领域

本发明属于薄膜制备技术，具体涉及一种制备金属硒化物薄膜的方法，该方法采用气溶胶辅助化学气相沉积(AA CVD)法制备多种金属硒化物薄膜。

技术背景

金属硒化物薄膜，根据种类的不同，具有许多不同的特性，可以应用于多种领域。比如，硒化镉薄膜，可以应用于光电，微电子等领域；硒化铋可以应用于热释电领域等。

目前，有多种方法制备硒化物薄膜。如分子束外延法。(Fanghai Zhao，Xiaoliang Lu and Joel C.Keay.“MBE growth and characterization of IV～VIsemiconductor thin film structures on(110)BaF2 substrates”.Journal of CrystalGrowth，285(2005)，54～58)；电化学沉积法(A.N.Molin and A.I.Dikusar.“Electrochemical deposition of PbSe thin film from aqueous solutions”.ThinSolid Films，265(1995)，3～9)；化学浴沉积法(P.P.Hankare，S.D.Delekar andV.M.Bhuse.“Synthesis and characterization of chemically deposited leadselenide thin films”。Materials Chemistry and Physics，82，(2003)，505～508)；化学气相沉积法等。

化学气相沉积法是薄膜制备技术中一种使用较多的方法，特别是在微电子，太阳能利用，红外探测等领域。气溶胶辅助化学沉积(AACVD)，是前驱体处于气溶胶状态的CVD技术，是将前驱物溶于合适的溶剂，配制成源溶液，然后采用雾化方式获得气溶胶来进行薄膜沉积的。作为一种由金属有机物化学气相沉积(MOCVD)发展而来的新兴的化学气相沉积方法，AACVD成为了化学气相沉积领域里面的一个新的研究热点。

目前利用AACVD方法已成功制备出多种金属硒化物薄膜。如Taylor等人(G.Taylor，Proc.Roy.Soc.London.1964，A280，383.“Disintegration ofWater Drops in an Electric Field”)，利用氯化镉和硒脲作为前驱体，制备了硒化镉薄膜；P.O’Brien等人(M.Kemmler，M.Lazeel，P.O’Brien.J.Mater.Sci.Mater.Electron.2002，405，152～153.)使用(甲基，己基)-二硒代氨基甲酸铜，Cu(Se₂CNMenHex)₂作为前驱体来制备硒化铜薄膜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备金属硒化物薄膜的方法，该方法为制备高质量金属硒化物薄膜提供了一条新的途径，并且具有原料成本低、设备简单的优点。

本发明提供的制备金属硒化物薄膜的方法，包括以下步骤：

(1)先将摩尔比为(0.5～2)∶1的乙酰丙酮金属盐和硒化三辛基膦共同溶解于溶剂，配成乙酰丙酮金属盐浓度为12.5～50m mol/L的前驱体溶液，其中，溶剂为乙酰丙酮、二氯甲烷、甲苯、丙酮或异丙醇；

(2)在保护气氛下，对上述配制好的前驱体溶液进行雾化处理，将得到的气溶胶加热至300～550℃，使前驱体发生反应，生成金属硒化物，并使金属硒化物沉积到衬底上，待衬底上所形成金属硒化物薄膜达到所需的厚度时冷却。

本发明所提供的制备金属硒化物薄膜的方法首次以乙酰丙酮金属盐和硒化三辛基膦作为前驱体来制备硒化物薄膜。克服了使用Me(Se₂CNRR’)x(Me＝金属，R，R’＝各种烷基)作为前驱体的一些不足，相对于之前的方法，可以方便灵活的改变原料之间的配比，以得到需要的产物，且原料更为廉价。这种制备方法使用的设备简单，适用于多种金属硒化物薄膜的制备。

附图说明

图1为本发明方法所采用的装置的结构示意图；

图2为实施例1所得的硒化铅薄膜的X射线衍射图；

图3为实施例1所得的硒化铅薄膜的SEM图；

图4为实施例2所得的硒化铜薄膜的X射线衍射图；

图5为实施例2所得的硒化铜薄膜的SEM图。

具体实施方式