[发明专利]电子束蒸发法制备环境友好半导体材料Mg2Si薄膜工艺

权利要求书

1.一种电子束蒸发法制备环境友好半导体材料Mg₂Si薄膜的工艺，其特征在于：它包括以下过程：第一，将Si片清洗干燥；第二，将Si片固定在蒸镀室上方的样品架上，Mg靶放置在蒸发坩埚内；第三，蒸镀；第四，蒸镀后冷却，再取出置于高真空退火炉中在氩气氛围中退火，形成环境友好半导体Mg₂Si多晶薄膜。

2.根据权利要求1所述的电子束蒸发法制备环境友好半导体材料Mg₂Si薄膜工艺，其特征在于：在Si片清洗干燥过程中，先将Si片裁切至所需形状尺寸，将其用10％的氢氟酸浸泡后用去离子水反复冲洗，再分别用无水乙醇、丙酮超声波震荡清洗，再使用去离子水超声波震荡清洗；将清洗干净的样品置于干燥箱中80℃条件下烘烤，至表面完全干燥。

3.根据权利要求1所述的电子束蒸发法制备环境友好半导体材料Mg₂Si薄膜工艺，其特征在于：在第二过程中，使用高温胶带将Si片固定在蒸镀室上方的样品架上。

4.根据权利要求1所述的电子束蒸发法制备环境友好半导体材料Mg₂Si薄膜工艺，其特征在于：在蒸镀过程，先对蒸镀室抽真空，当真空度小于等于1.0×10^-3Pa时，对Si基底预加热至200℃，并保持一段时间；当真空度再次小于等于1.0×10^-3Pa时，开始蒸镀；先将电子束聚焦光斑调宽，预蒸发1～2min，正式开始蒸镀；蒸镀时的电子束功率为2～4KW，蒸发速率保持在10～30nm/min，衬底温度为150～200℃。

5.根据权利要求1所述的电子束蒸发法制备环境友好半导体材料Mg₂Si薄膜工艺，其特征在于：在第四过程的冷却，是指蒸镀完成后自然冷却至室温。

6.根据权利要求1所述的电子束蒸发法制备环境友好半导体材料Mg₂Si薄膜工艺，其特征在于：在第四过程，高真空退火炉中的退火炉背底真空小于等于10^-3Pa。

7.根据权利要求1所述的电子束蒸发法制备环境友好半导体材料Mg₂Si薄膜工艺，其特征在于：在第四过程，退火前，高真空退火炉腔体内通入氩气，并封闭；整个退火过程中，高真空退火炉腔体保持氩气气压为-0.01Mpa到-0.1MPa。

8.根据权利要求1所述的电子束蒸发法制备环境友好半导体材料Mg₂Si薄膜备工艺，其特征在于：在第四过程，退火时间3-7小时,退火温度300℃-500℃。

9.根据权利要求1所述的电子束蒸发法制备环境友好半导体材料Mg₂Si薄膜工艺，其特征在于：Mg靶纯度为99.98％。

10.根据权利要求1所述的电子束蒸发法制备环境友好半导体材料Mg₂Si薄膜工艺，其特征在于：形成的环境友好半导体Mg₂Si多晶薄膜是指在Si基片上沉积一层厚度200-400nm的金属Mg膜。