[发明专利]聚合物半导体薄膜及其制备方法、气体传感器

权利要求书

1.一种聚合物半导体薄膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：

S0：将衬底放入原子层沉积设备的反应腔体中；

S1：向所述反应腔体中通入第一混合反应气体，所述第一混合反应气体包括第一前驱体；

S2：向所述反应腔体中通入第二混合反应气体，所述第二混合反应气体包括第二前驱体，使所述第一前驱体与所述第二前驱体反应生成聚合物；

S3：循环交替进行所述步骤S1和所述步骤S2，直至生成的聚合物半导体薄膜达到目标薄膜厚度；

所述步骤S2中，向所述反应腔体中通入所述第二混合反应气体的脉冲时间为100ms-2s。

2.根据权利要求1所述的聚合物半导体薄膜的制备方法，其特征在于，所述第一前驱体为氧化性化合物，所述第二前驱体为可聚合的杂环化合物。

3.根据权利要求1所述的聚合物半导体薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，通过控制所述步骤S1和所述步骤S2的循环次数控制所述目标薄膜厚度，所述循环次数不少于50次。

4.根据权利要求1所述的聚合物半导体薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1和所述步骤S2中，通过控制所述反应腔体的反应温度以调节所述聚合物半导体薄膜生长的速率，所述反应温度为80℃-120℃。

5.根据权利要求1所述的聚合物半导体薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述目标薄膜厚度大于等于5nm。

6.根据权利要求1所述的聚合物半导体薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，向所述反应腔体中通入所述第一混合反应气体的脉冲时间为2s-10s。

7.根据权利要求1所述的聚合物半导体薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2还包括向所述反应腔体中通入吹扫气体的步骤，所述向所述反应腔体中通入吹扫气体的步骤在向所述反应腔体中通入第二混合反应气体的步骤之前和之后进行。

8.根据权利要求7所述的聚合物半导体薄膜的制备方法，其特征在于，所述吹扫气体为至少一种惰性气体，所述吹扫气体的通入时长为20s-1min，所述吹扫气流的流量为10sccm-50sccm。

9.根据权利要求1所述的聚合物半导体薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的所述第一混合反应气体和所述步骤S2中的所述第二混合反应气体均包括载气，所述载气为至少一种惰性气体，所述载气的流量为10sccm-50sccm。

10.根据权利要求1所述的聚合物半导体薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S3之后执行步骤：

S4：采用酸性溶液对所述聚合物半导体薄膜处理以去除副产物，得到纯净的聚合物半导体薄膜。

11.根据权利要求10所述的聚合物半导体薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中的所述酸性溶液为氢溴酸溶液、硫酸溶液和盐酸溶液中的任意一种。

12.根据权利要求2所述的聚合物半导体薄膜的制备方法，其特征在于，所述氧化性化合物为四氯化钛、五氯化钨、五氧化二钒、五氯化钼和三氯化铁中的至少一种，所述可聚合的杂环化合物为3-丁基噻吩、3-己基噻吩、3–辛基噻吩、3-乙基吡咯和3-甲基吡咯中的任意一种。

13.一种聚合物半导体薄膜，其特征在于，采用如权利要求1-12中任意一项所述的聚合物半导体薄膜的制备方法制备得到。

14.一种气体传感器，其特征在于，包括电极和如权利要求 13所述的聚合物半导体薄膜，所述电极设置于所述聚合物半导体薄膜的表面。