[发明专利]ITO衬底上无溶剂元素直接制备PbS薄膜的方法

摘要

本发明公开在ITO衬底上无溶剂元素直接制备PbS薄膜的方法，应用硫粉的低温升华特性,在密闭的充满氮气的反应釜内，在溅射有单质铅膜的氧化铟锡导电玻璃(ITO)衬底上，在低温的条件下，元素直接反应，原位生长PbS薄膜，反应釜内充满氮气而不是任何的溶剂做反应介质。在ITO玻璃衬底上，溅射一层均匀致密的Pb膜并通过膜厚监控系统控制所溅射的Pb膜厚度。在150摄氏度左右的温度下，升华出来的硫和ITO玻璃衬底上的Pb膜发生元素直接反应并在衬底上原位生成PbS薄膜;为了防止S蒸汽遇到镀有Pb膜的ITO衬底再次冷凝成S膜而覆盖在Pb膜上阻隔后续的元素直接反应，我们将Pb膜朝下摆放并错开S源。该PbS薄膜具有独特的双层结构并紧密吸附在衬底上，是一种绿色环保制备技术。

主权项

ITO衬底上无溶剂元素直接制备PbS薄膜的方法，其特征在于，第一步：清洗导电玻璃；首先，用含有洗洁精的去离子水超声波清洗ITO玻璃衬底30分钟来初步去除衬底表面上的油渍和灰尘；然后，用去离子水超声清洗三次，每次10分钟；随后，在氨水，双氧水和去离子水的混合溶液中，体积比为1:2:5，80 oC，煮至没有气泡产生为止来去除一切残留的有机沾污；紧接着，再次用去离子水超声清洗三次，每次10分钟来去除所有残留物；最后，在烘箱中80 oC干燥3小时；第二步：制备前驱体Pb膜；应用磁控溅射技术，将衬底上的ITO表面溅射一层Pb膜并通过膜厚监控模式来控制所制备的Pb膜厚度；第三步：将装有S粉的聚四氟乙烯凹槽平放于反应釜中，放置并固定好镀有Pb膜的ITO衬底；然后在密闭的充满氮气的反应釜内，在溅射有单质铅膜的氧化铟锡导电玻璃衬底上，铅膜朝下摆放并错开S源，在低温的条件下，元素直接反应，原位生长PbS薄膜。