[发明专利]一种PVD技术生长大尺度IV-VI族化合物单晶薄膜材料的方法

权利要求书

1.一种PVD技术生长大尺度IV-VI族化合物单晶薄膜材料的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

(1)将衬底清洗除杂，然后超声处理，干燥后备用；称量高纯IV-VI族化合物多晶粉末，将高纯IV-VI族化合物多晶粉末均匀平铺至石英舟中，备用，所述高纯IV-VI族化合物多晶粉末为SnS、SnSe、GeS、GeSe中的一种，纯度为99.999％，所述高纯IV-VI族化合物多晶粉末重量与所述衬底的表面积比为(1-225)mg：2cm²，石英管直径与所述衬底的表面积比为1英寸：2cm²；

(2)单温区管式炉的石英管腔室内沿气流方向依次设置气体流量控制器、隔热区Ⅰ、加热区和隔热区Ⅱ，测量加热区中心位置的加热温度、并计算与热电偶测量温度的差值，根据差值校准加热温度；

(3)将步骤(1)中处理后的衬底置于隔热区Ⅱ，将载料后的石英舟置于所述加热区的中心位置，所述衬底与所述加热区中心位置的距离为15cm，所述衬底温度为150℃，然后将石英管腔抽真空；

(4)向所述步骤(3)抽真空后的石英管腔持续通入氩气，同时将加热区升温至550℃保温2min后关闭加热使衬底自然降至室温后切断氩气气源，取出样品，即得单晶薄膜材料；

加热区升温过程为：

首先升温至200℃，升温时间20min；

然后升温至550℃，升温时间10min。

2.根据权利要求1所述的一种PVD技术生长大尺度IV-VI族化合物单晶薄膜材料的方法，其特征在于，步骤(1)中所述衬底选用表面抛光的单晶硅片或表面抛光氧化的单晶硅片；所述超声处理是依次加入至丙酮、酒精、去离子水中超声10min；所述干燥是用氮气吹干。

3.根据权利要求1所述的一种PVD技术生长大尺度IV-VI族化合物单晶薄膜材料的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的抽真空至真空度为1-3Pa。

4.根据权利要求1所述的一种PVD技术生长大尺度IV-VI族化合物单晶薄膜材料的方法，其特征在于，步骤(4)中所述的氩气流速为100sccm。

5.根据权利要求1～4任一项所述的一种PVD技术生长大尺度IV-VI族化合物单晶薄膜材料的方法，其特征在于，还包括：将所述石英管腔室、所述石英舟用稀盐酸擦洗后再用酒精擦洗，最后用去离子水洗净，烘干，以备重复使用。