一种大尺寸单晶氧化亚锡及其制备方法技术

技术编号:19390068 阅读:81 留言:0更新日期:2018-11-10 02:27
本发明专利技术属于半导体器件领域,公开了一种大尺寸单晶氧化亚锡及其制备方法。将SnCl2·2H2O溶解在酸溶液中,然后滴加碱性溶液,调节溶液pH值范围为11.5~12.5,生成白色溶胶物质Sn6O4(OH)4,然后超声处理或加热处理,得到黑色沉淀物质,沉淀经分离、洗涤、干燥,得到所述大尺寸单晶氧化亚锡。本发明专利技术利用酸碱中和反应机理制备大尺寸单晶SnO,本发明专利技术的制备方法操作简单,所需原料及设备无特殊要求;并且所制得的单晶SnO尺寸大,形状规则,可以有效改善场效应晶体管的性能。

A large size single crystal stannic oxide and its preparation method

The invention belongs to the field of semiconductor devices, and discloses a large size single crystal stannous oxide and a preparation method thereof. SnCl2.2H_2O is dissolved in acid solution, and then dripped with alkaline solution to adjust the pH value of solution from 11.5 to 12.5 to form white sol Sn6O4 (OH) 4. After ultrasonic treatment or heat treatment, the black precipitate is obtained. The precipitate is separated, washed and dried to obtain the large-size single crystal tin oxide. The invention uses acid-base neutralization reaction mechanism to prepare large-size single crystal SnO. The preparation method of the invention is simple in operation, requires no special requirements for raw materials and equipment, and the prepared single crystal SnO has large size and regular shape, which can effectively improve the performance of the field effect transistor.

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸单晶氧化亚锡及其制备方法
本专利技术属于半导体器件领域,具体涉及一种大尺寸单晶氧化亚锡及其制备方法。
技术介绍
场效应晶体管(Field-EffectTransistor,简称FET),是一种在显示器中应用广泛的半导体器件,多用作主动式矩阵液晶显示屏(AMLCD)和有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)像素电路的重要元件。场效应晶体管可分为结型场效应管(JFET)和绝缘栅型场效应管(JGFET)两大类,而在绝缘栅型场效应管中最常见的是MOS场效应晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor,简称MOSFET),它可分为NPN型和PNP型。NPN型通常称为N沟道型,PNP型也叫P沟道型。对于P沟道的场效应管其源极和漏极则接在P型半导体上,一般三极管是由输入的电流控制输出的电流。但对于场效应管,其输出电流是由输入的电压(或称电场)控制,可以认为输入电流极小或没有输入电流,这使得该器件有很高的输入阻抗,同时这也是称之为场效应管的原因。常规P型沟道层的场效应晶体管的结构示意图如图1所示,由源极01,栅极02,金属层03,漏极04,氧化层05和半导体06构成。单晶SnO一般用于P型半导体的沟道层,大尺寸单晶SnO可以使场效应晶体管具有较高的迁移率以及良好的稳定性。但现有的技术很难制取尺寸大于100μm的单晶SnO。
技术实现思路
针对以上现有技术存在的缺点和不足之处,本专利技术的首要目的在于提供一种大尺寸单晶氧化亚锡的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的单晶氧化亚锡。本专利技术目的通过以下技术方案实现:一种大尺寸单晶氧化亚锡的制备方法,包括如下制备步骤:将SnCl2·2H2O(二水合氯化亚锡)溶解在酸溶液中,然后滴加碱性溶液,调节溶液pH值范围为11.5~12.5,生成白色溶胶物质Sn6O4(OH)4,然后超声处理或加热处理,得到黑色沉淀物质,沉淀经分离、洗涤、干燥,得到所述大尺寸单晶氧化亚锡。优选地,所述酸溶液是指浓度为0.16~0.2mol/L的稀盐酸。优选地,所述碱性溶液是指NaOH溶液。优选地,所述将SnCl2·2H2O溶解在酸溶液中后所得溶液的pH值范围为0.7~1.2。优选地,所述加热处理的温度为90℃。优选地,所述分离是指离心分离;所述洗涤是指依次用乙醇和去离子水洗涤;所述干燥是指真空抽滤干燥。一种大尺寸单晶氧化亚锡,通过上述方法制备得到,所得单晶氧化亚锡尺寸大于200μm。本专利技术的制备方法及所得到的产物具有如下优点及有益效果:本专利技术利用酸碱中和反应机理制备大尺寸单晶SnO,这种方法操作简单,所需原料以及设备无特殊要求;并且所制得的单晶SnO尺寸大,形状规则,可以有效改善场效应晶体管的性能。附图说明图1为常规P型沟道层的场效应晶体管的结构示意图;其中,01-源极,02-栅极,03-金属层,04-漏极,05-氧化层,06-半导体。图2是本专利技术实施例1制备的大尺寸单晶SnO的SEM图。图3是本专利技术实施例1和实施例2制备的大尺寸单晶SnO的XRD图。图4是本专利技术实施例2制备的大尺寸单晶SnO的XPS图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述,但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1(1)将SnCl2·2H2O作为前驱体,溶解在30mL的稀盐酸中。其中SnCl2·2H2O纯度为98%,称取SnCl2·2H2O质量为1.3825g,保证溶液中[Sn2+]=0.17M。盐酸浓度为0.16mol/L,使得溶液pH值为0.8。(2)向步骤(1)的溶液中滴加NaOH,使得溶液pH升到11.8,且边滴加NaOH溶液边搅拌,产生白色溶胶物质Sn6O4(OH)4。(3)将步骤(2)的溶液在室温下超声处理3h,得到黑色沉淀物;将所得溶液在转速为8000r/min离心处理10min,所得黑色沉淀物依次用乙醇和去离子水洗涤三次,直至将NaCl及其他杂质去除,真空抽滤,得到大尺寸单晶SnO。本实施例所得大尺寸单晶SnO的扫描电镜图(SEM)如图2所示。由图2可见,所得单晶SnO尺寸大于200μm。本实施例所得大尺寸单晶SnO的X射线衍射图(XRD)如图3所示。由图3可见,所得产物单晶SnO的XRD峰与单晶SnO标准卡片重合,说明所得产物为目标产物,且没有其他杂质生成。实施例2(1)将SnCl2·2H2O作为前驱体,溶解在30mL的稀盐酸中。其中SnCl2·2H2O纯度为98%,称取SnCl2·2H2O质量为1.3825g,保证溶液中[Sn2+]=0.17M。盐酸浓度为0.16mol/L,使得溶液pH值为0.8。(2)向步骤(1)的溶液中滴加NaOH,使得溶液pH升到11.8,且边滴加NaOH溶液边搅拌,产生白色溶胶物质Sn6O4(OH)4。(3)将步骤(2)的溶液在加热台上加热,温度为90℃,得到黑色沉淀物;将所得溶液在转速为8000r/min离心处理10min,所得黑色沉淀物依次用乙醇和去离子水洗涤三次,直至将NaCl及其他杂质去除,真空抽滤,得到大尺寸单晶SnO。本实施例所得大尺寸单晶SnO的X射线衍射图(XRD)如图3所示。由图3可见,所得产物单晶SnO的XRD峰与单晶SnO标准卡片重合,说明所得产物为目标产物,且没有其他杂质生成。本实施例所得大尺寸单晶SnO的X射线光电子能谱分析图(XPS)如图4所示。由元素Sn的3d能谱图可以看出,所得产物中只有2价的SnO不含有4价的SnO2。综上所述,本专利技术的大尺寸单晶SnO采用溶液法方式制备,能够采用简单的酸碱中和反应制备出形状规则、纯度高、尺寸大的单晶SnO,可以应用于P型沟道层的场效应晶体管。上述实施例为本专利技术较佳的实施方式,但本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制,其它的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大尺寸单晶氧化亚锡的制备方法,其特征在于包括如下制备步骤:将SnCl2·2H2O溶解在酸溶液中,然后滴加碱性溶液,调节溶液pH值范围为11.5~12.5,生成白色溶胶物质Sn6O4(OH)4,然后超声处理或加热处理,得到黑色沉淀物质,沉淀经分离、洗涤、干燥,得到所述大尺寸单晶氧化亚锡。

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸单晶氧化亚锡的制备方法,其特征在于包括如下制备步骤:将SnCl2·2H2O溶解在酸溶液中,然后滴加碱性溶液,调节溶液pH值范围为11.5~12.5,生成白色溶胶物质Sn6O4(OH)4,然后超声处理或加热处理,得到黑色沉淀物质,沉淀经分离、洗涤、干燥,得到所述大尺寸单晶氧化亚锡。2.根据权利要求1所述一种大尺寸单晶氧化亚锡的制备方法,其特征在于:所述酸溶液是指浓度为0.16~0.2mol/L的稀盐酸。3.根据权利要求1所述一种大尺寸单晶氧化亚锡的制备方法,其特征在于:所述碱性溶液是指NaOH溶液。...

【专利技术属性】
技术研发人员:宁洪龙邓培淼谢伟广姚日晖周尚雄何锐辉章红科邓宇熹卢宽宽彭俊彪
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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