[发明专利]一种非外延生长半导体的方法

摘要

本发明涉及一种非外延生长半导体的方法，属于纳米材料的制备领域。该方法为低温液相法：在衬底上滴加银溶胶，银溶胶中溶剂挥发后得银薄膜；衬底银薄膜面朝上加入乙醇和1-硫代癸烷丙酮溶液，静置，加入硫族元素前驱体溶液，混合后30～80℃反应4～12h，用无水乙醇洗，自然晾干，得非晶薄膜；非晶薄膜面朝上，加入甲苯、油酸和油胺，静置，加入镉盐的甲醇溶液和膦配体，50～80℃反应2～6h，用无水乙醇洗，自然晾干，得非外延生长的半导体。该方法成本低，易规模化生产；不受晶格失配度、沉积临界厚度和衬底限制，可大晶格失配度下在不同衬底上原位生长一维微/纳结构或二维薄膜结构的单晶半导体，应用领域广泛。

主权项

一种非外延生长半导体的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：（1）在洁净的衬底材料上滴加银溶胶，待银溶胶中的溶剂挥发完全得到银薄膜；将镀有银薄膜的衬底材料置于容器中，银薄膜一面朝上，加入乙醇和1‑硫代癸烷丙酮溶液，静置，然后加入硫族元素的前驱体溶液，混合均匀后于30℃～80℃反应4h～12h结束，然后用无水乙醇清洗，自然晾干，得到镀有非晶薄膜的衬底材料；（2）将镀有非晶薄膜的衬底材料置于容器中，非晶薄膜一面朝上，加入溶剂甲苯、油酸和油胺，静置，然后加入镉盐的甲醇溶液和膦配体，于50℃～80℃反应2h～6h结束，用无水乙醇清洗，自然晾干，得到一种非外延生长的半导体；步骤（1）中：银溶胶为银片或一维带状结构的银溶胶，溶剂为水或乙醇；衬底材料为柔性聚合物时，使用前需使用3‑氨丙基三甲氧基硅烷处理使其对水的浸润性达到完全浸润，银溶胶的溶剂为水，采用真空干燥；硫族元素为硫、硒或碲；将油酸、油胺和硫粉加热搅拌溶解后得到橙红色液体，再用甲苯分散得到硫的前驱体溶液，油酸与油胺的体积比为2:1，油酸与硫粉的物质的量比为15.7:1，甲苯的体积为油酸和油胺的体积和，硫的前驱体溶液的加入体积为镉盐的甲醇溶液体积的1～3倍；将甲苯、三正辛基膦和碲粉加热搅拌溶解后得到淡黄色澄清液体即为碲的前驱体溶液，甲苯与三正辛基膦的体积比为1:1，三正辛基膦与碲粉的物质的量比为5.6:1，碲的前驱体溶液的加入体积为镉盐的甲醇溶液体积的0.5～1倍；将油酸、油胺和硒粉加热搅拌溶解后得到红褐色液体，再用甲苯分散得到硒的前驱体溶液，油酸与油胺的体积比为2:1，油酸与硒粉的物质的量比为31.4:1，甲苯的体积为油酸和油胺的体积和，硒的前驱体溶液的加入量为镉盐的甲醇溶液体积的1～3倍；步骤（2）中：油酸与油胺的体积比为2:1，油胺与镉盐的甲醇溶液的体积比为1:10；镉盐的甲醇溶液的浓度为0.06g/ml～0.1g/ml，加入量为1ml；膦配体的加入量为80μl～150μl。