一種碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜及其制備方法，所述碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的組成包括碘化鉛和氧化鉛，優(yōu)選碘化鉛和氧化鉛之間的摩爾比為1:1~1:6。本發(fā)明屬于薄膜制備領(lǐng)域，本發(fā)明旨在進(jìn)一步拓展光電半導(dǎo)體薄膜的種類、并簡(jiǎn)化薄膜的制備方法，本發(fā)明制備的碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜晶粒尺寸小，表面平整，在X射線成像和探測(cè)、氣敏傳感器、光學(xué)存儲(chǔ)器件等領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】一種碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜及其制備方法，屬于薄膜制備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著半導(dǎo)體光電技術(shù)的發(fā)展，光電薄膜材料引起了人們的廣泛關(guān)注。而含鉛二元化合物，如硫化鉛(PbS)、硒化鉛(PbSe)、締化鉛(PbTe)、碘化鉛(PbI2)及氧化鉛(PbO)等均是非常優(yōu)異的光電導(dǎo)半導(dǎo)體材料。其中，碘化鉛和氧化鉛均為寬禁帶半導(dǎo)體，具有電阻率高、載流子平均自由程大等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于X射線成像和探測(cè)、Y射線探測(cè)、氣體探測(cè)等領(lǐng)域。
[0003]碘化鉛和氧化鉛作為優(yōu)異的光電薄膜材料，在應(yīng)用中通常被制備成單一組分的薄膜，即碘化鉛薄膜和氧化鉛薄膜。但是，單一組分的薄膜往往受到材料本身性質(zhì)的限制，有特定的應(yīng)用范圍。相比與單組分薄膜，復(fù)合物薄膜能有效發(fā)揮多組分材料的性能，改善薄膜光電性能，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域，因而被廣泛關(guān)注。文獻(xiàn)調(diào)研表明，單組分碘化鉛薄膜和氧化鉛薄膜已經(jīng)被大量制備，例如 Mohammed 等(Corros1n Canadian Journal Of Physics,91/10，2013，826-832)采用熱蒸發(fā)的方法制備了碘化鉛薄膜，研究發(fā)現(xiàn)隨著薄膜厚度增加，薄膜晶粒致密性變好，晶粒尺寸同時(shí)也在增加。胡彬彬等(真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào)，26/2，2006，84-87)使用磁控濺射法制備了氧化鉛薄膜，通過(guò)控制襯底溫度有效的提高了薄膜的結(jié)晶性。但碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的報(bào)道還較少。因此，研究碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的制備十分重要。
[0004]制備碘化鉛、氧化鉛薄膜的方法有很多，物理法有磁控濺射、熱蒸發(fā)法等，化學(xué)法有電化學(xué)沉積、噴霧熱解、金屬有機(jī)化學(xué)沉積(MOCVD)等。但是這些方法不僅存在設(shè)備復(fù)雜、能源消耗大等缺點(diǎn)，而且往往只能用于制備單組分的薄膜，難以實(shí)現(xiàn)碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的制備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在進(jìn)一步拓展光電半導(dǎo)體薄膜的種類、并簡(jiǎn)化薄膜的制備方法，本發(fā)明提供了一種碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜及其制備方法。
[0006]本發(fā)明提供了一種碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜，所述碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的組成包括碘化鉛和氧化鉛。
[0007]較佳地，所述碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜中，碘化鉛和氧化鉛之間的摩爾比為1:1 ?1:6。
[0008]較佳地,所述碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜中，薄膜晶粒的尺寸為10_600nm。
[0009]較佳地，所述碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的厚度為200_600nm，表面粗糙度為20nm_100nm。
[0010]較佳地，所述碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的光電性能參數(shù)為:電阻率1Χ10~8Ω.cm—9Χ10~8Ω.cm。
[0011]又，本發(fā)明還提供了一種上述碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的制備方法，所述制備方法包括:
1)配制含有鉛離子和絡(luò)合劑的前驅(qū)體溶液A、以及含有碘離子的前驅(qū)體溶液B;
2)將襯底依次浸入前驅(qū)體溶液A和前驅(qū)體溶液B，并洗滌、干燥，從而在襯底上形成薄膜前驅(qū)體；
3)將步驟2)制備的薄膜前驅(qū)體洗滌后在惰性氣體氣氛、200-500°C下進(jìn)行熱處理，得到所述碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜。
[0012]較佳地，步驟I)中，鉛源包括硝酸鉛和/或三水合醋酸鉛，絡(luò)合劑包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，碘源包括碘化鈉和/或碘化鉀。
[0013]較佳地，步驟I)中，前驅(qū)體溶液A的配制方式為:
先配制鉛源水溶液和絡(luò)合劑水溶液；然后將鉛源水溶液以I一5ml/分鐘的速率加入到絡(luò)合劑水溶液中得到混合液，加入過(guò)程中不攪拌；再將混合液進(jìn)行超聲處理，得到前驅(qū)體溶液A，其中，絡(luò)合劑包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺。
[0014]較佳地，步驟I)中，前驅(qū)體溶液A中鉛離子的濃度為I一5mol/L，絡(luò)合劑的濃度為
0.1—0.5g/mL，前驅(qū)體溶液B中碘離子的濃度為I一5mol/L (優(yōu)選2-4mol/L)。
[0015]較佳地，步驟2)中，襯底為普通載玻片、FTO導(dǎo)電玻璃、ITO導(dǎo)電玻璃、AZO導(dǎo)電玻璃、T12薄膜、ZnO薄膜或者硅片。
[0016]較佳地，步驟2)中，襯底侵入前驅(qū)體溶液A的時(shí)間、浸入前驅(qū)體溶液B的時(shí)間以及洗滌的時(shí)間，均為10-40秒，洗滌在超聲環(huán)境下進(jìn)行；當(dāng)襯底一次浸入前驅(qū)體溶液A和前驅(qū)體溶液B，在襯底上形成的薄膜前驅(qū)體未達(dá)到規(guī)定厚度時(shí)，襯底重復(fù)浸入前驅(qū)體溶液A、前驅(qū)體溶液B以及洗滌和干燥，直至在襯底上形成的薄膜前驅(qū)體達(dá)到規(guī)定厚度。
[0017]較佳地，步驟3)中，薄膜前驅(qū)體在氮?dú)獗Ｗo(hù)下熱處理1-3小時(shí)。
[0018]本發(fā)明的有益效果:
1.成功的使用連續(xù)離子吸附與反應(yīng)法制備了碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜，克服了以往制膜過(guò)程中只能形成單一組分薄膜的缺點(diǎn)。整個(gè)成膜過(guò)程不涉及真空、高溫，因此具有設(shè)備簡(jiǎn)單、易于操作、成本低等特點(diǎn)；
2.使用硝酸鉛(包括三水合醋酸鉛)為鉛源，乙醇胺為絡(luò)合劑，按一定比列配置鉛離子前驅(qū)體溶液。所配置的鉛離子前驅(qū)體溶液，具有亞穩(wěn)特性，即乙醇胺絡(luò)合的鉛離子不穩(wěn)定，易于水解。這是能夠形成制備復(fù)合物薄膜的關(guān)鍵；
3.熱處理過(guò)程是在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，這樣的條件能保證氫氧化鉛在分解的同時(shí)，碘化鉛不至于被氧化；
4.本發(fā)明制備的碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜晶粒尺寸小，表面平整，在X射線成像和探測(cè)、氣敏傳感器、光學(xué)存儲(chǔ)器件等領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中連續(xù)離子吸附與反應(yīng)法流程圖；
圖2示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中制備的碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的表面掃描電子顯微鏡照片；
圖3示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中制備的碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的X射線衍射圖譜；
圖4示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中制備的碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的能譜圖；
圖5示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中制備的碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的電流-電壓圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖和下述實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，應(yīng)理解，附圖及下述實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。
[0021]面對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡(jiǎn)單、方便、使用設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、工藝重復(fù)性好的碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的液相制備方法。于此，本發(fā)明使用連續(xù)離子吸附與反應(yīng)法制備碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜。本發(fā)明主要涉及光電半導(dǎo)體薄膜的制備方法，特別是涉及碘化鉛和氧化鉛薄膜的制備方法及連續(xù)離子吸附與反應(yīng)法，屬于薄膜制備領(lǐng)域。
[0022]本發(fā)明公開(kāi)了一種制備碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的方法，其制備過(guò)程包括:
(a)將鉛源與絡(luò)合劑乙醇胺按比例溶解于去離子水中，配置鉛離子前驅(qū)體溶液(前驅(qū)體溶液A)；
(b)將碘源溶于去離子水中，配置碘離子前驅(qū)體溶液(前驅(qū)體溶液B)，溶液濃度為lmol/1 ?5mol/l ；
(c)使用連續(xù)離子吸附與反應(yīng)法制備碘化鉛和氫氧化鉛復(fù)合物薄膜，即襯底依次浸入鉛離子前驅(qū)體溶液、碘離子前驅(qū)體溶液，最后于去離子水中超聲清洗。重復(fù)上述過(guò)程若干次后，襯底表面形成一層碘化鉛和氫氧化鉛復(fù)合物薄膜前驅(qū)體；
連續(xù)離子吸附與反應(yīng)法制備碘化鉛和氫氧化鉛復(fù)合物薄膜，即將潔凈襯底浸入鉛離子前驅(qū)體溶液進(jìn)行鉛離子吸附；隨后將襯底直接浸入碘離子前驅(qū)體溶液中，此時(shí)吸附在襯底上的鉛離子與碘離子反應(yīng)生成碘化鉛，同時(shí)部分鉛離子水解生成氫氧化鉛沉積化合物；取出襯底，用去離子水超聲洗滌，除去襯底表面吸附不緊密的沉積物和未反應(yīng)的碘離子。上述操作吸附時(shí)間、洗滌時(shí)間均控制在1s?40s范圍內(nèi)。重復(fù)上述步驟若干次后，得到所需厚度的薄膜前驅(qū)體；
(d)對(duì)樣品熱處理。連續(xù)離子與吸附法制備的薄膜前驅(qū)體在充分干燥后，將上述所得薄膜在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于200-50(TC (例如350°C )熱處理l_3h (例如2h)，最終得到碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜。
[0023]復(fù)合物薄膜主要成分是碘化鉛和氧化鉛，并且薄膜晶粒尺寸小，表面光滑，致密性好。因此所制備的碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜在X射線成像和探測(cè)、氣敏傳感器、光學(xué)存儲(chǔ)器件等領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。
[0024]所述步驟(a)中鉛源包括硝酸鉛和三水合醋酸鉛。
[0025]所述步驟(b)中碘源包括碘化鈉和碘化鉀。
[0026]所述步驟(a)鉛離子前驅(qū)體溶液配制過(guò)程如下
(1)鉛源溶解于去離子水，配制成溶液濃度為lmol/1的鉛源水溶液；
(2)取4g乙醇胺，并緩慢加入2ml鉛源水溶液，此過(guò)程避免攪拌；
(3)將上述鉛源前驅(qū)體溶液在超聲清洗機(jī)中超聲2?lOmin，得到無(wú)色澄清溶液。加入去離子水至溶液體積為20ml，緩慢攪拌均勻得到鉛離子前驅(qū)體溶液。
[0027]所述步驟(c)清洗過(guò)程是在超聲環(huán)境下進(jìn)行。
[0028]所述步驟(C)反應(yīng)過(guò)程同時(shí)生成碘化鉛和氫氧化鉛。
[0029]所述步驟(c)的襯底為普通載玻片、FTO導(dǎo)電玻璃、ITO導(dǎo)電玻璃、AZO導(dǎo)電玻璃、T12薄膜、ZnO薄膜或者硅片。
[0030]所述步驟(C)重復(fù)循環(huán)次數(shù)50次。
[0031]又，本發(fā)明中的制備方法可以具體為:
(A)制備鉛離子前驅(qū)體溶液
配置鉛源溶液:向含0.02mol鉛源的燒杯中加入去離子水至20ml，攪拌至鉛源完全溶解，形成濃度為lmol/1的鉛源溶液；
配置乙醇胺溶液:稱取一定量乙醇胺溶液，加入去離子水至10ml，攪拌均勻。乙醇胺質(zhì)量在3g?5g ;
鉛離子前驅(qū)體配置:取lmol/1鉛源溶液2ml，緩慢加入配置好的乙醇胺溶液，此過(guò)程避免攪拌。靜止2min后，溶液中含有少量未溶解的白色物質(zhì)，將溶液于超聲清洗機(jī)中超聲5min,白色物質(zhì)溶解。加入去離子水至20ml，緩慢攪拌均勻，最后得到無(wú)色澄清的鉛離子前驅(qū)體溶液；
(B)制備碘離子前驅(qū)體溶液
將碘源溶于去離子水中，得到碘離子前驅(qū)體溶液，溶液濃度為2?4mol/l ；
(C)連續(xù)離子吸附與反應(yīng)法制膜過(guò)程
襯底使用前用去離子水、酒精、丙酮超聲清洗15min，并用氮?dú)獯蹈?。將洗凈的襯底浸入鉛離子前驅(qū)體溶液中，進(jìn)行鉛離子吸附；取出襯底，并將襯底直接浸入碘離子前驅(qū)體溶液中，此時(shí)吸附在襯底上的鉛離子與碘離子反應(yīng)生成碘化鉛。于此同時(shí)，由于鉛離子的絡(luò)合物不穩(wěn)定，部分鉛離子會(huì)發(fā)生水解生成氫氧化鉛沉淀。生成的沉淀吸附在襯底表面；隨后襯底在去離子水中超聲洗滌，去除表面吸附不緊密的固體顆粒和未反應(yīng)的陰離子。上述操作中吸附、清洗時(shí)間控制在20?40s。重復(fù)上述步驟若干次，得到所需厚度的薄膜前驅(qū)體；
(D)熱處理
所制備的薄膜前驅(qū)體充分干燥后，放于管式爐中，在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下熱處理。熱處理溫度是350°C，時(shí)間為2h。
[0032]所述步驟(A)將鉛源溶液逐漸加入乙醇胺溶液中，此過(guò)程無(wú)需攪拌。
[0033]所述步驟(C)襯底為普通載玻片、FTO導(dǎo)電玻璃、ITO導(dǎo)電玻璃、AZO導(dǎo)電玻璃、T12薄膜、ZnO薄膜或者硅片。
[0034]所述步驟(C)前驅(qū)體溶液和清洗液配制完后，將襯底浸于鉛離子前驅(qū)體溶液30s，取出后將襯底浸入碘尚子前驅(qū)體溶液30s,取出后用去尚子水清洗20s。
[0035]所述步驟(C)重復(fù)50次。
[0036]所述步驟(D)氮?dú)獗Ｗo(hù)下高溫?zé)崽幚磉^(guò)程中，氫氧化鉛分解成氧化鉛，但碘化鉛被保留下來(lái)，最終形成碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜。
[0037]區(qū)別目前已有的制備碘化鉛、氧化鉛薄膜的技術(shù)，本發(fā)明的特點(diǎn)在于:
1.成功的使用連續(xù)離子吸附與反應(yīng)法制備了碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜，克服了以往制膜過(guò)程中只能形成單一組分薄膜的缺點(diǎn)。整個(gè)成膜過(guò)程不涉及真空、高溫，因此具有設(shè)備簡(jiǎn)單、易于操作、成本低等特點(diǎn)；
2.使用硝酸鉛(包括三水合醋酸鉛)為鉛源，乙醇胺為絡(luò)合劑，按一定比例配置鉛離子前驅(qū)體溶液。所配置的鉛離子前驅(qū)體溶液，具有亞穩(wěn)特性，即乙醇胺絡(luò)合的鉛離子不穩(wěn)定，易于水解。這是能夠形成制備復(fù)合物薄膜的關(guān)鍵；
3.熱處理過(guò)程是在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，這樣的條件能保證氫氧化鉛在分解的同時(shí)，碘化鉛不至于被氧化；
4.本發(fā)明制備的碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜晶粒尺寸小，表面平整，在X射線成像和探測(cè)、氣敏傳感器、光學(xué)存儲(chǔ)器件等領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。
[0038]下面進(jìn)一步例舉實(shí)施例以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。同樣應(yīng)理解，以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下述示例具體的工藝參數(shù)等也僅是合適范圍中的一個(gè)示例，即本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過(guò)本文的說(shuō)明做合適的范圍內(nèi)選擇，而并非要限定于下文示例的具體數(shù)值。
[0039]實(shí)施例1:
取6.62g硝酸鉛溶于20ml去離子水中，配置lmol/1的硝酸鉛的水溶液待用。稱取4g乙醇胺加入去離子水至總體積為10ml，攪拌均勻。向乙醇胺溶液中緩慢加入2ml濃度為lmol/1的硝酸鉛水溶液，此過(guò)程避免攪拌。靜止2min后于超聲清洗機(jī)中超聲4min，形成無(wú)色透明的鉛離子先驅(qū)體溶液；
取0.6g碘化鈉溶解于20ml去離子水中，攪拌均勻，配制成碘離子先驅(qū)體溶液；
連續(xù)離子與吸附法過(guò)程如圖1所示，具體過(guò)程為將洗凈的載玻片襯底依次于(a)鉛離子先驅(qū)體溶液中浸潰30s，(b)碘離子先驅(qū)體溶液中浸潰30s，(c)去離子水中清洗20s。重復(fù)上述過(guò)程50次后，形成一定厚度的碘化鉛和氫氧化鉛的復(fù)合物薄膜；
待薄膜充分干燥后，薄膜在氮?dú)獗Ｗo(hù)下與350°C加熱2h后形成碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜。復(fù)合物薄膜的表面SEM如圖2所示，薄膜顆粒尺寸約40nm左右，表面平整。圖3是復(fù)合物薄膜的XRD圖，同時(shí)出現(xiàn)了碘化鉛和氧化鉛的峰，證實(shí)復(fù)合物薄膜的成分包括碘化鉛和氧化鉛；圖4是復(fù)合物薄膜的能譜圖，從能譜可計(jì)算得到碘化鉛和氧化鉛的含量比是1:4。復(fù)合物薄膜的電阻率可由薄膜的電流-電壓曲線算出，如圖5所示。經(jīng)計(jì)算電阻率為7Χ10~8Ω.cm ；
本實(shí)施例制備的復(fù)合物薄膜，碘化鉛和氧化鉛之間的摩爾比為1:4 ;
本實(shí)施例制備的復(fù)合物薄膜，薄膜晶粒的尺寸為10-600nm ；
本實(shí)施例制備的復(fù)合物薄膜，厚度為200nm，表面粗糙度為30nm ；
本實(shí)施例制備的復(fù)合物薄膜，光電性能參數(shù)為:電阻率7Χ10~8Ω.cm。
[0040]實(shí)施例2:
取7.58g三水合醋酸鉛溶于20ml去離子水中，配置lmol/1的醋酸鉛的水溶液待用。稱取4g乙醇胺加入去離子水至總體積為10ml，攪拌均勻。向乙醇胺溶液中緩慢加入2ml濃度為lmol/1的硝酸鉛水溶液，此過(guò)程避免攪拌。靜止2min后于超聲清洗機(jī)中超聲4min，形成無(wú)色透明的鉛離子先驅(qū)體溶液；
取0.664g碘化鉀溶解于20ml去離子水中，攪拌均勻，配制成碘離子先驅(qū)體溶液；
連續(xù)離子與吸附法過(guò)程如附圖1所示，具體過(guò)程為將洗凈的FTO導(dǎo)電玻璃襯底依次于(a)鉛離子先驅(qū)體溶液中浸潰40s，(b)碘離子先驅(qū)體溶液中浸潰40s，(c)去離子水中清洗20s。重復(fù)上述過(guò)程50次后，形成一定厚度的碘化鉛和氫氧化鉛的復(fù)合物薄膜；
待薄膜充分干燥后，薄膜在氮?dú)獗Ｗo(hù)下與350°C加熱2h后形成碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜，所得薄膜形貌與實(shí)例I相近；
本實(shí)施例制備的復(fù)合物薄膜，碘化鉛和氧化鉛之間的摩爾比為1:5 ;
本實(shí)施例制備的復(fù)合物薄膜，薄膜晶粒的尺寸為10-600nm ；
本實(shí)施例制備的復(fù)合物薄膜，厚度為340nm，表面粗糙度為46nm ；
本實(shí)施例制備的復(fù)合物薄膜，光電性能參數(shù)為:電阻率5Χ10~8Ω.cm。
【權(quán)利要求】
1.一種碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜，其特征在于，所述碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的組成包括碘化鉛和氧化鉛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜，其特征在于，所述碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜中，碘化鉛和氧化鉛之間的摩爾比為1:1-1: 6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜，其特征在于，所述碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜中，薄膜晶粒的尺寸為10-600nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜，其特征在于，所述碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的厚度為200-600nm，表面粗糙度為20nm-100nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜，其特征在于，所述碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的光電性能參數(shù)為:電阻率1Χ10~8Ω.cm—9Χ10~8Ω.cm。
6.一種權(quán)利要求1-5中任一所述碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括: O配制含有鉛離子和絡(luò)合劑的前驅(qū)體溶液A、以及含有碘離子的前驅(qū)體溶液B ; 2)將襯底依次浸入前驅(qū)體溶液A和前驅(qū)體溶液B，并洗滌、干燥，從而在襯底上形成薄膜前驅(qū)體； 3)將步驟2)制備的薄膜前驅(qū)體在惰性氣體氣氛、200-500°C下進(jìn)行熱處理，得到所述碘化鉛和氧化鉛復(fù)合物薄膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟I)中，鉛源包括硝酸鉛和/或三水合醋酸鉛，絡(luò)合劑包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，碘源包括碘化鈉和/或碘化鉀。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，步驟I)中，前驅(qū)體溶液A的配制方式為: 先配制鉛源水溶液和絡(luò)合劑水溶液； 然后將鉛源水溶液以I一5mL/分鐘的速率加入到絡(luò)合劑水溶液中得到混合液，加入過(guò)程中不攪拌； 再將混合液進(jìn)行超聲處理，得到前驅(qū)體溶液A，其中， 絡(luò)合劑包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一所述的制備方法，其特征在于，步驟I)中，前驅(qū)體溶液A中鉛離子的濃度為I一5mol/L，絡(luò)合劑的濃度為0.1—0.5g/mL，前驅(qū)體溶液B中碘離子的濃度為 I—5mol/L。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9任一所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，襯底為普通載玻片、FTO導(dǎo)電玻璃、ITO導(dǎo)電玻璃、AZO導(dǎo)電玻璃、T12薄膜、ZnO薄膜或者硅片。
11.根據(jù)權(quán)利要求6-10任一所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，襯底侵入前驅(qū)體溶液A的時(shí)間、浸入前驅(qū)體溶液B的時(shí)間以及洗滌的時(shí)間，均為10-40秒，洗滌在超聲環(huán)境下進(jìn)行；當(dāng)襯底一次浸入前驅(qū)體溶液A和前驅(qū)體溶液B，在襯底上形成的薄膜前驅(qū)體未達(dá)到規(guī)定厚度時(shí)，襯底重復(fù)浸入前驅(qū)體溶液A、前驅(qū)體溶液B以及洗滌和干燥，直至在襯底上形成的薄膜前驅(qū)體達(dá)到規(guī)定厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求6-11任一所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中，薄膜前驅(qū)體在氮?dú)獗Ｗo(hù)下熱處理1-3小時(shí)。
【文檔編號(hào)】H01L31/0216GK104362187SQ201410582180
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】李效民, 丁緒坤, 高相東, 張樹(shù)德 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所