[发明专利]一种铟铝共掺硫化锌薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种铟铝共掺硫化锌薄膜的制备方法，其特征在于，以下步骤：

基片清洗：通过超声波反复震荡清洗玻璃基片，然后烘干玻璃基片；

本征ZnS材料第一次蒸镀：在真空环境中，通过电子束在玻璃基片上蒸镀ZnS材料，形成第一层薄膜；

铟铝掺杂：当形成第一层薄膜后，首先在第一层薄膜上真空蒸镀单质In，蒸镀单质In后，再次通过电子束蒸镀ZnS材料，形成第二层薄膜；在第二层薄膜上真空蒸镀Al单质；

本征ZnS材料第三次蒸镀：蒸镀Al单质后，再次通过电子束蒸镀ZnS材料，形成第三层薄膜，得到掺杂硫化锌薄膜；

快速退火：通过在氩气对得到的掺杂硫化锌薄膜进行退火。

2.根据权利要求1所述铟铝共掺硫化锌薄膜的制备方法，其特征在于，所述基片清洗具体包括以下步骤：

对玻璃基片分别通过去离子水超声清洗15分钟、丙酮超声清洗15分钟、乙醇超声清洗15分钟、丙酮超声清洗15分钟、乙醇超声清洗15分钟、丙酮超声清洗15分钟、乙醇超声清洗15分钟、去离子水超声清洗15分钟后，在烘箱中烘干30分钟。

3.根据权利要求1所述铟铝共掺硫化锌薄膜的制备方法，其特征在于，所述第一层薄膜及第三层薄膜的厚度均为100nm，所述第二层薄膜的厚度为40nm，所述In单质的蒸镀厚度为2.5nm，所述Al单质的蒸镀厚度为3.7nm。

4.根据权利要求1所述铟铝共掺硫化锌薄膜的制备方法，其特征在于，所述电子束蒸镀Zns材料的蒸镀速率为所述In单质的蒸镀速率为所述Al单质的蒸镀速率为

5.根据权利要求1所述铟铝共掺硫化锌薄膜的制备方法，其特征在于，所述铟铝掺杂步骤为多次，还包括以下步骤：

当前一次铟铝掺杂步骤中蒸镀Al单质后，通过电子束蒸镀ZnS材料；

当蒸镀ZnS材质后，再进行下一次铟铝掺杂的In单质蒸镀。

6.根据权利要求1所述铟铝共掺硫化锌薄膜的制备方法，其特征在于，所述In单质的掺杂量为ZnS材质的0.5at.％～1.5at.％。

7.根据权利要求1所述铟铝共掺硫化锌薄膜的制备方法，其特征在于，所述Al单质的掺杂量为ZnS材质的4.5at.％～5.5at.％。

8.根据权利要求1所述铟铝共掺硫化锌薄膜的制备方法，其特征在于，所述快速退火具体包括以下步骤：

将自然冷却1小时后的掺杂硫化锌薄膜放置入橡胶塞密封的石英管中，所述橡胶塞上设有插入石英管的两个石英导气管，一个石英导气管用于向石英管倒入惰性气体，另一个是石英导气管用于将石英管内的气体向外排出；

向石英管内倒入惰性气体倒入石英管内，排出石英管内的空气；

将硫化炉加热到预设退火温度后，将石英管放入硫化炉；

恒温10分钟后，将石英管从硫化炉中取出，并进行降温冷却；

当石英管冷却完后，停止惰性气体导入石英管内，取出掺杂硫化锌薄膜。

9.根据权利要求8所述铟铝共掺硫化锌薄膜的制备方法，其特征在于，所述退火温度为450摄氏度。

10.一种铟铝共掺硫化锌薄膜，其特征在于，所述铟铝共掺硫化锌薄膜为权利要求1-9任一项所述铟铝共掺硫化锌薄膜的制备方法制备得到。