[发明专利]一种Ag2

说明书

本发明公开了一种Ag₂S薄膜的制备方法，通过将衬底放置于原子层沉积的反应腔室中，将所述反应腔室抽真空且分别对衬底、所述反应腔室、管路与反应源加热至指定温度，其中，所述反应源包括银源和硫源；以第一脉冲时间将所述银源通入所述反应腔室，用惰性气体以第一吹扫时间吹扫所述反应腔室；以第二脉冲时间将所述硫源通入所述反应腔室，用所述惰性气体以第二吹扫时间吹扫所述反应腔室；所述银源与所述硫源在所述反应腔室中进行原子层沉积，获得硫化银薄膜样品。解决了现有技术中存在无法精确控制硫化银薄膜的厚度，同时无法大规模生产硫化银薄膜的技术问题，达到了硫化银薄膜维持良好的三维保形性，薄膜厚度在单原子层量级的精确可控，能够适合大规模生产的技术效果。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种Ag₂S薄膜的制备方法。

背景技术

在传统材料中，金属材料和合金具有室温延展性，金属键在外力作用下可以产生塑性形变。而无机半导体材料和陶瓷绝缘材料通常都属于脆性材料。而近期有研究表明硫化银是一种在室温条件下具有类似金属的优异延展性的无机半导体材料。其具有不同于常规无机半导体材料的力学性能，特别是拥有良好的可延展性及弯曲性，有望在柔性电子学领域获得广泛应用。α-Ag₂S材料的优异延展性主要是源于其本征的结构和化学键。满足延展性的条件主要有两点：(1)可以实现原子、缺陷或者界面沿特定晶面的滑移(具有较小的滑移能垒EB)；(2)滑移面内具有相对强的原子间作用力以保证材料的完整性(具有较大的分裂能级Ec)。综合来看，α-Ag₂S具有很小的滑移势垒和较大的分裂能级，使得它具有优异的延展性。

目前而言，硫化银体相材料主要通过铸锭浇注法和放电等离子烧结法制备获得；而硫化银薄膜材料主要通过量子点胶体溶液旋涂得到，但这些制备方法并不适合半导体工业生产。

由于现有技术中存在无法精确控制硫化银薄膜的厚度，同时无法大规模生产硫化银薄膜的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种Ag₂S薄膜的制备方法，用以解决现有技术中存在无法精确控制硫化银薄膜的厚度，同时无法大规模生产硫化银薄膜的技术问题，达到了硫化银薄膜维持良好的三维保形性，薄膜厚度在单原子层量级的精确可控，操作简单，能够与现有的半导体生产线兼容，又能够适合大规模生产的技术效果。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种Ag₂S薄膜的制备方法，所述方法包括：将衬底放置于原子层沉积的反应腔室中，将所述反应腔室抽真空且分别对衬底、所述反应腔室、管路与反应源加热至指定温度，其中，所述反应源包括银源和硫源；以第一脉冲时间将所述银源通入所述反应腔室，用惰性气体以第一吹扫时间吹扫所述反应腔室；以第二脉冲时间将所述硫源通入所述反应腔室，用所述惰性气体以第二吹扫时间吹扫所述反应腔室；所述银源与所述硫源在所述反应腔室中进行原子层沉积，获得硫化银薄膜样品，将所述硫化银薄膜样品在所述反应腔室中的真空环境中冷却至室温，将所述硫化银薄膜样品从所述反应腔室取出。

优选地，所述衬底包括：硅片、蓝宝石、玻璃。

优选地，所述衬底、所述反应腔室、所述管路与所述反应源的加热的指定温度范围均为25℃～200℃。

优选地，所述银源为三甲基膦六氟乙酰丙酮银、新癸酸银、2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮酸根银、三乙氧基膦银、三乙基膦银、三甲基膦银、乙酰丙酮银。

优选地，所述第一脉冲时间的范围为0.01～5S。

优选地，所述第一吹扫时间为1～180S。

优选地，所述硫源为六甲基二硅硫烷、硫化氢、硫粉、硫化铵。

优选地，所述第二脉冲时间的范围为0.01～5S。

优选地，所述第二吹扫时间为1～180S。