[发明专利]一种半导体薄膜及其制备方法

说明书

本发明属于半导体薄膜技术领域，尤其涉及一种半导体薄膜及其制备方法。本发明提供了一种半导体薄膜，包括掺杂钨的光子晶体的FTO导电玻璃。本发明还提供一种半导体薄膜制备方法，包括：步骤1：制备光子晶体的FTO导电玻璃和配制含钨前驱液；步骤2：将所述光子晶体的FTO导电玻璃与所述含钨的前驱液通过溶剂热反应制得所述半导体薄膜。本发明提供的半导体薄膜有效解决当前的光子晶体存在禁带宽度大，以及光生电子‑空穴对的复合率高的技术缺陷。

技术领域

本发明属于半导体薄膜技术领域，尤其涉及一种半导体薄膜及其制备方法。

背景技术

近些年，环境污染成为人们亟待解决的一个重要问题。因半导体材料展现出独特的性能，使其为催化降解污染物注入了新的活力。尤其是面对水污染处理这一严峻的挑战，半导体催化剂能够吸收利用太阳光这一绿色能源来催化降解废水中的有机物，其光催化效率高、安全性好，能降解几乎所有的有机污染物，使得开发比表面积大、光催化活性高、光响应范围广的光催化材料和经济、有效、环境友好的光催化废水处理技术成为当下研究的重要内容。

二氧化锡是一种非常重要的宽能级N型半导体金属氧化物(禁带宽度为3.6eV)由于其具有良好的气敏性能和独特的光学、电学性能，在气敏元件、气体传感器、电极材料及太阳能电池等多种领域有着广阔的应用前景。然而随着人们对二氧化锡的进一步研究，发现它也是一种很好的光催化剂，越来越多的人将其应用到光催化领域。光催化作用是在具有较高能量的紫外光照射下激发产生的，但是由于二氧化锡具有较宽的能级，因此只有较小波长的紫外光才能激发它的光催化作用，使得其对太阳光的利用率较低。另外，在光催化的过程中发挥关键作用的光生电子-空穴对因为不稳定而很容易复合，这也限制了二氧化锡光催化作用的发挥。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种半导体薄膜及其制备方法能有效解决当前的光子晶体存在禁带宽度大，以及光生电子-空穴对的复合率高的技术缺陷。

本发明提供了一种半导体薄膜，包括掺杂钨的光子晶体的FTO导电玻璃。

作为优选，所述光子晶体包括二氧化锡光子晶体或二氧化硅光子晶体。

作为优选，所述包括掺杂钨的光子晶体的FTO导电玻璃具体包括：通过溶液热反应或化学气相淀积方法将钨掺杂在所述光子晶体的FTO导电玻璃的表面。

具体的，所述钨为氧化钨颗粒，掺杂钨的光子晶体的FTO导电玻璃为掺杂氧化钨的光子晶体的FTO导电玻璃。

本发明提供了一种半导体薄膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：制备光子晶体的FTO导电玻璃和配制含钨前驱液；

步骤2：将所述光子晶体的FTO导电玻璃与所述含钨的前驱液通过溶剂热反应制得所述半导体薄膜。

作为优选，所述光子晶体包括二氧化锡光子晶体或二氧化硅光子晶体。

作为优选，所述光子晶体的FTO导电玻璃的制备方法包括：将FTO导电玻璃浸泡在聚苯乙烯溶液后，得到含有聚苯乙烯溶液的FTO导电玻璃，将含有聚苯乙烯溶液的FTO导电玻璃与二氧化锡溶液或二氧化硅溶液混合，经高温退火处理，得到光子晶体的FTO导电玻璃。

作为优选，所述高温退火处理具体为在450℃条件下退火两小时。

作为优选，所述溶剂热反应的反应温度为100℃，反应时间为6-10小时。

作为优选，所述含钨前驱液包括含钨化合物的前驱液和含钨酸的前驱液。

进一步的，所述含钨化合物的前驱液包括氯化钨的前驱液。

作为优选，所述氯化钨的前驱液的氯化钨浓度为0.0025-0.005g/ml。