[发明专利]一种含锗硫系化合物的电化学制备方法有效
申请号: | 201811506259.8 | 申请日: | 2018-12-10 |
公开(公告)号: | CN109666959B | 公开(公告)日: | 2019-11-12 |
发明(设计)人: | 童浩;孙雄图;缪向水 | 申请(专利权)人: | 华中科技大学 |
主分类号: | C25D9/04 | 分类号: | C25D9/04;H01L45/00 |
代理公司: | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人: | 曹葆青;李智 |
地址: | 430074 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 沉积 硫系化合物 电解液 电化学制备 硫系元素 配置过程 共沉积 薄膜 相变材料薄膜 还原电位差 结晶取向 析氢反应 抑制析氢 络合剂 锗元素 碲化锗 制备 生长 调控 灵活 | ||
1.一种用于电化学沉积方法制备含锗硫系化合物的电解液,其特征在于,其含有锗离子、硫系元素离子和氨基羧酸盐类络合剂,其中:
所述氨基羧酸盐类络合剂与该电解液中的阳离子发生配位络合,降低在电化学沉积含锗硫系化合物时锗离子和硫系元素离子的还原电位差,实现锗和硫系元素的共沉积;且该电解液pH不低于1;
根据电解液的pH值选用合适的络合剂:
电解液pH为1~4时,所述络合剂为乙二胺四乙酸或二乙烯三胺五乙酸;
电解液pH为5~9时,所述络合剂为氨三乙酸或乙二胺四乙酸二钠;
电解液pH值为10~12时,所述络合剂为乙二胺四乙酸四钠;
所述硫系元素为硒、碲或砷。
2.如权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述电解液中锗离子的浓度为0.001~0.3mol/L,硫系元素离子的浓度为0.001~0.3mol/L;所述络合剂的浓度为0.001~0.6mol/L。
3.如权利要求1所述的电解液,其特征在于,该电解液pH不低于5。
4.一种含锗硫系化合物的电化学制备方法,其特征在于,对权利要求1至3任一项所述的电解液采用恒电流或恒电位沉积制备所述含锗硫系化合物薄膜。
5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将氧化锗溶于氢氧化钠溶液中,其中氢氧化钠的溶度为1~5mol/L,溶解后锗离子的浓度为0.001~0.3mol/L,作为电解液A;将硫系元素的氧化物溶于硝酸溶液中,其中硝酸的浓度为1~10mol/L,溶解后硫系元素的浓度为0.001~0.3mol/L,作为电解液B;
(2)将电解液A与电解液B混合,并向混合后的电解液中加入氨基羧酸盐类络合剂,所述络合剂的浓度为0.001~0.6mol/L,采用pH调节剂调节电解液pH不低于1,获得电解液;
(3)选择合适的阴极电极和阳极电极,对所述电解液采用恒电流或恒电位沉积制备所述含锗硫系化合物薄膜。
6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,采用恒电流沉积时,电流密度为1~5mA/cm2,沉积时间为30~300s;采用恒电位沉积时,沉积电压为2~3.5V,沉积时间为60~600s。
7.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述阴极电极为金属导电片、ITO导电玻璃或表面覆盖有导电薄膜的衬底;所述阳极电极为石墨电极、铂电极或四氟铂片电极。
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