[发明专利]沿002方向择优生长的硒化锑光电薄膜的制备方法

摘要

本发明提供了一种沿002方向择优生长的硒化锑光电薄膜的制备方法，包括如下步骤：(a)制备Mo/SLG导电膜：(b)在步骤(a)的基础上制备沿003取向的金属锑膜Sb/Mo/SLG；(c)最后将上述制备的金属锑膜Sb/Mo/SLG放入真空度为1×10‑4‑9×10‑4Pa的石英管中并按Se/Sb物质的量比为1.5‑3加入硒，使得锑膜完全转换为Sb2Se3；随后将石英管转移至马弗炉中进行焙烧处理，得到沿002方向择优生长的硒化锑光电薄膜。采用本发明的方法制备的硒化锑薄膜沿002方向的载流子具有最高迁移率，从而可以极大提高光电化学产氢效率，在光电化学领域具有广泛的应用潜力。

主权项

1.一种沿<002>方向择优生长的硒化锑光电薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)制备Mo/SLG导电膜：(a1)先后用丙酮、酒精和去离子水超声清洗钠钙玻璃基片，并浸泡在酒精中，使用时用吹风机吹干即可；(a2)将金属钼靶置于磁控溅射室，所述金属钼靶的纯度为99.99％；(a3)将步骤(a1)中洁净的钠钙玻璃基片装在衬底托盘上并转移到带金属钼靶的磁控溅射室，抽真空至1×10‑4‑9×10‑4Pa，钼靶与钠钙玻璃基片的距离为3‑10cm，衬底温度为250℃‑500℃，溅射时衬底以5A/s的速度旋转以保证样品均匀；(a4)在溅射功率为100‑200W时，通过控制氩气的气压来制备双层钼薄膜结构，首先在氩气为2.0‑3.5Pa下溅射5‑15min获得厚度为350‑450nm的第一钼层，然后在氩气为0.15‑0.30Pa下溅射10‑20min获得厚度为750‑850nm的第二钼层；(b)在步骤(a)的基础上制备沿<003>取向的金属锑膜Sb/Mo/SLG：(b1)向溅射室通入N2至大气压，打开溅射室，将金属钼靶换成锑靶，所述锑靶纯度为99.99％；(b2)重复上述步骤(a3)的操作；(b3)在溅射功率为30‑100W，氩气为0.25Pa时进行溅射，锑的溅射厚度约为300‑1000nm；(c)最后将步骤(b)中制备的沿<003>取向的金属锑膜Sb/Mo/SLG放入真空度为1×10‑4Pa的石英管中并按Se/Sb物质的量比为1.5～3加入硒，使得锑膜可以完全转换为Sb2Se3；随后将石英管转移至马弗炉中进行焙烧处理，得到沿<002>方向择优生长的硒化锑光电薄膜。