[发明专利]硫化法在金属箔片衬底上制备ZnS薄膜的方法

摘要

本发明涉及功能材料技术领域，具体涉及一种硫化法在金属箔片衬底上制备ZnS薄膜的方法。硫化法在金属箔片衬底上制备ZnS薄膜的方法，选用铝箔作为衬底材料，剪成小片，分别用丙酮、超声清洗，将铝箔衬底装入磁控溅射系统的样品位置；在磁控溅射系统真空室中装载纯度为99.99％的金属Zn靶；启动机械泵粗抽真空，抽高真空，通入Ar作为工作气体，工作气压为0.5Pa。溅射Zn薄膜后进行硫化处理，取１g硫粉和样品放入石英舟，再将石英舟推入管式加热炉中，硫化加热，然后停止加热，随炉冷却，直至管式炉温度降至室温后取出。本发明以铝箔作为衬底材料，用磁控溅射沉积Zn薄膜再进行硫化处理的两步法制备ZnS薄膜，薄膜表面致密，由圆形的晶粒组成。

主权项

硫化法在金属箔片衬底上制备ZnS薄膜的方法，其特征在于：包括如下步骤：选用厚度为50μm 的铝箔作为衬底材料，先将铝箔剪成2cm×1.25 cm 的小片，分别用丙酮、乙醇和去离子水对铝箔进行超声清洗，用干燥氮气吹干后，将铝箔衬底装入磁控溅射系统的样品位置；在磁控溅射系统真空室中装载纯度为99.99％的金属Zn 靶；启动机械泵粗抽真空至气压10Pa 以下，再用转速为600 Hz 的分子泵抽高真空至本底真空度4.0×10‑4Pa，接着通入流量为20mL/min的高纯Ar 作为工作气体，调节闸板阀控制工作气压为0.5Pa；采用直流溅射模式沉积Zn 薄膜，溅射条件为电压520V、电流0.095 A、功率49.4W，溅射镀膜时间为5 min.；溅射Zn薄膜后进行硫化处理，硫化源材料为纯度99.95％的固态硫粉，取１g 硫粉和样品放入石英舟，再将石英舟推入管式加热炉中，通入N2 作为保护气体；硫化加热过程为10min 时间从室温升至150℃，在150℃保温5min，再以20℃/min 的升温速率加热至所需硫化温度，在硫化温度保温1h，然后停止加热，随炉冷却，直至管式炉温度降至室温后取出。