[发明专利]一种大面积非层状结构NiSe纳米薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种大面积非层状结构NiSe纳米薄膜的制备方法，其包括NiSe纳米薄膜的制备、NiSe纳米薄膜的转移、NiSe纳米薄膜光探测器的构筑等步骤。本发明通过固相反应法生长得到的非层状结构的NiSe纳米薄膜质量好，晶粒尺寸大，晶界数量少；基于本发明高质量的NiSe纳米薄膜制备的光电探测器，获得的光电流比NiSe纳米晶薄膜提高了4个数量级；本发明制备工艺简单，成本低廉，具有较好的实用价值，而且这种方法可以被用来制备其他与传统平面工艺兼容的非层状结构材料纳米薄膜。

主权项

1.一种大面积非层状结构NiSe纳米薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1) NiSe纳米薄膜的制备：选择厚度为50 μm、纯度为99.99%的Ni箔在通有10 sccm H2 和20 sccm Ar 的低压气氛中，450‑550 ℃退火25‑35 min，去除Ni箔表面的氧化物；退火完之后，利用电子束蒸发的方法在Ni箔表面沉积ZnSe薄膜，在整个沉积过程中，真空度保持在1×10‑4‑3×10‑4 Pa；随后将ZnSe/Ni箔在1.5×10‑4‑2.5×10‑4 Pa的真空度下650‑750 ℃退火25‑35 min，得到NiSe纳米薄膜；(2) NiSe纳米薄膜的转移：在所述的50 μm厚的Ni箔表面上得到的所述的NiSe纳米薄膜上旋涂浓度为80‑120 mg/ml PMMA，旋涂条件为：先在400‑600 r/min的转速下匀胶甩胶5‑7 s，然后在1500‑2500 r/min的转速下匀胶30‑50 s；旋涂完之后放置于加热台上70‑90 ℃烘烤4‑6 min；然后将PMMA/NiSe/Ni箔放入2.0 mol/L FeCl3的溶液中刻蚀Ni箔；在Ni箔刻蚀完之后，将PMMA/NiSe膜放置于去离子水中清洗其表面残留的FeCl3刻蚀液；接着，将SiO2/Si基底捞起PMMA支撑的NiSe纳米薄膜；待完全风干后，将PMMA/NiSe/SiO2/Si放置于通有10 sccm H2 和20 sccm Ar 的低压气氛中，350‑450 ℃退火1‑3 h除去PMMA，即得到了转移至SiO2/Si基底上的NiSe纳米薄膜；(3) NiSe纳米薄膜光探测器的构筑：在NiSe纳米薄膜转移至SiO2/Si基底上后，利用光刻的方法构造出长度为5 μm，宽度为10 μm的沟道；通过高真空热蒸发系统沉积10/35 nm Cr/Au来制作电极。