[发明专利]一种硒化亚锡p型半导体薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硒化亚锡p型半导体薄膜的制备方法，其特征在于：包括采用磁控溅射，在衬底上沉积硒化亚锡膜层；对沉积硒化亚锡膜层的衬底进行氯化物溶液处理，获得表面覆盖氯化物的硒化亚锡膜层；然后，在真空或惰性气氛或弱还原气氛下，100-600℃加热10～60分钟，冷却到室温，即获得所述硒化亚锡p型半导体薄膜；

所述氯化物为氯化亚锡、氯化镉、氯化镁、氯化钌、氯化铌、氯化钽、氯化钙、氯化锌、氯化钯、氯化铑、氯化锡、氯化铟、氯化铜和氯化钡中的至少一种；

所述氯化物溶液处理包括，将沉积硒化亚锡膜层的衬底浸泡到氯化物溶液中；或者，将氯化物溶液涂覆在硒化亚锡膜层表面。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氯化物溶液处理中，在将沉积硒化亚锡膜层的衬底浸泡到氯化物溶液之前，还包括对沉积硒化亚锡膜层的衬底进行UV辐照处理；优选的，浸泡条件为50-60℃浸泡10-20分钟。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氯化物溶液处理中，将氯化物溶液涂覆在硒化亚锡膜层表面后，还包括，加热去除溶剂；

优选的，所述涂覆的方式为涂抹或喷涂。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述磁控溅射的条件为，溅射腔压强0.1～10Pa，溅射腔气氛为氩气、氮气或氩氢混合气，衬底温度为10～500℃，溅射功率为0.01～10W/cm²，沉积速率为0.1～500nm/min，溅射时间为0.01～5小时。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氯化物溶液的溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酮、冰醋酸和四氢呋喃中的至少一种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于：还包括，在磁控溅射硒化亚锡膜层之前，预先在衬底上制备二氧化硅层；然后，在二氧化硅层表面磁控溅射硒化亚锡膜层。

7.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于：所述衬底为玻璃、导电玻璃、柔性衬底、石英片和蓝宝石中的至少一种；

优选的，所述弱还原气氛为H₂和Ar的混合气，其中，H₂占混合气体积的1％～20％。

8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法制备的硒化亚锡p型半导体薄膜。

9.根据权利要求8所述的硒化亚锡p型半导体薄膜，其特征在于：硒化亚锡膜层的厚度为10-1000nm。

10.根据权利要求8或9所述的硒化亚锡p型半导体薄膜在薄膜太阳能电池、探测器、薄膜晶体管或显示器中的应用。