[发明专利]高介电常数镉磷硫晶体的制备方法、应用及电子器件

权利要求书

1.一种高介电常数镉磷硫晶体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据所述高介电常数镉磷硫晶体对应化学结构式中各组成元素的摩尔比提供镉单质、磷单质和硫单质；所述高介电常数镉磷硫晶体的化学结构式为CdPS₃；

采用化学气相输运法直接生长高介电常数镉磷硫晶体；或采用化学气相沉积法、物理气相沉积法、金属有机源化学气相沉积法直接在绝缘衬底上生长高介电常数镉磷硫晶体。

2.根据权利要求1所述的高介电常数镉磷硫晶体的制备方法，其特征在于，所述采用化学气相输运法直接生长高介电常数镉磷硫晶体的步骤包括：

所述镉单质、所述磷单质、所述硫单质和输送介质混合密闭在密闭容器中，所述密闭容器内为真空氛围；

对所述密闭容器的第一区域和第二区域同时进行加热且均保温1～7天，所述第一区域的温度为600～650℃，所述第二区域的温度为550～630℃；所述第一区域为所述密闭容器内放置所述镉单质、所述磷单质、所述硫单质和所述输送介质的区域；所述第一区域和所述第二区域的温差为20～70℃；

将所述密闭容器整体在6h以上的时长内逐渐冷却至200～350℃，再自然冷却；

在所述密闭容器的温度达到室温时取出内部物质，得到所述高介电常数镉磷硫晶体。

3.根据权利要求2所述的高介电常数镉磷硫晶体的制备方法，其特征在于，对所述密闭容器的第一区域和第二区域同时进行加热且均保温72小时，所述第一区域的温度为630℃，所述第二区域的温度为600℃。

4.根据权利要求3所述的高介电常数镉磷硫晶体的制备方法，其特征在于，所述密闭容器经12小时时长冷却使第一区域的温度下降至300℃、第二区域的温度下降至250℃，再自然冷却。

5.根据权利要求2所述的高介电常数镉磷硫晶体的制备方法，其特征在于，所述对所述密闭容器的第一区域和第二区域同时进行加热且均保温1～7天的步骤中，

所述第一区域和所述第二区域的升温速率分别为10～30℃/min的升温速率升温至对应温度，并进行保温。

6.根据权利要求1所述的高介电常数镉磷硫晶体的制备方法，其特征在于，所述采用化学气相沉积法直接在绝缘衬底上生长所述高介电常数镉磷硫晶体的步骤包括：

所述镉单质、所述磷单质和所述硫单质置于管式炉的气流方向的上端；所述绝缘衬底置于所述管式炉的气流方向的下端；

在保护气体的氛围下，将所述管式炉升温至550～650℃，并保持一定时间进行化学气相沉积法，得到高介电常数镉磷硫晶体。

7.根据权利要求6所述的高介电常数镉磷硫晶体的制备方法，其特征在于，所述管式炉通氩气，以20℃/min的速率升温至550～650℃，并在此温度保持5-20分钟。

8.根据权利要求2～5中任一项所述的高介电常数镉磷硫晶体的制备方法，其特征在于，所述输送介质为碘、溴及CdCl₂。

9.一种权利要求1～8中任一项所述的制备方法得到的高介电常数镉磷硫晶体在电子器件中的应用。

10.一种电子器件，其特征在于，包括底电极、顶电极以及权利要求1～8中任一项所述的制备方法得到的高介电常数镉磷硫晶体，所述高介电常数镉磷硫晶体设置于所述底电极和所述顶电极之间。