[发明专利]基于电镀液中表面活性剂浓度控制氧化亚铜半导体导电类型的方法

摘要

本发明涉及一种基于电镀液中表面活性剂浓度控制氧化亚铜半导体导电类型的方法。现有技术中没有可以在一种固定pH值的酸性溶液中同时制得具有不同导电类型的氧化亚铜半导体的方法。本发明清洗导电玻璃备用；配置铜盐溶液作为二价铜离子的来源，并调节至酸性；将SDS加入铜盐溶液中得到电镀液，利用恒电位仪在该电镀液中进行电沉积；沉积所得的薄膜用二次蒸馏水清洗并用吹风机吹干，得到Cu2O薄膜；不同浓度的SDS的电镀液可制得不同导电类型的Cu2O薄膜。本发明可在固定pH值的酸性溶液中调控氧化亚铜半导体的导电类型，方便制备p型导电或者n型导电的氧化亚铜，方法简单且容易操作。

主权项

基于电镀液中表面活性剂浓度控制氧化亚铜半导体导电类型的方法，其特征在于：由以下步骤实现：步骤一：依次用丙酮和无水乙醇超声清洗FTO或ITO导电玻璃各15‑20分钟，再用二次蒸馏水冲洗掉多余的丙酮和无水乙醇，氮气中吹干备用；步骤二：用二次蒸馏水配置摩尔浓度为0.0001‑1mol/L的铜盐溶液作为二价铜离子的来源，并将铜盐溶液的pH值调节至酸性；步骤三：将SDS加入铜盐溶液中，机械搅拌使SDS在溶液中充分溶解，得到电镀液，利用恒电位仪在该电镀液中进行电沉积；或利用恒电位仪在铜盐溶液中进行电沉积，在电沉积过程中逐次加入SDS；SDS在电镀液中的摩尔浓度控制在其临界胶束摩尔浓度0.008 mol/L以下；步骤四：沉积所得的薄膜用二次蒸馏水清洗并用吹风机吹干，得到Cu2O薄膜；当铜盐溶液中SDS的摩尔浓度小于0.0012 mol/L或者不含SDS时，制得的Cu2O薄膜表现为n型半导体；当铜盐溶液中SDS的摩尔浓度大于0.0015 mol/L时，Cu2O薄膜表现为p型半导体；步骤二中，铜盐溶液为硫酸铜、醋酸铜、硝酸铜或氯化铜，pH 值调节至4‑6，相应的pH 值调节剂选取质量分数为36%的醋酸；步骤三中，添加的SDS为固体SDS或摩尔浓度为0.2mol/L的SDS母液；步骤四的电沉积过程中：FTO或ITO导电玻璃为工作电极，铂片或石墨棒为辅助电极，Ag/AgCl电极为参比电极；电镀液保持恒温，温度采用水浴控制，沉积温度为室温‑70℃；采用恒电势，沉积电势为相对于Ag/AgCl电极0‑(–0.5) V；沉积时间为5分钟‑10小时。