一种光透半导体材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种光透半导体材料，包括基底和附着于所述基底上的液态金属层；所述液态金属层上方为氧化锌片层结构。本发明专利技术还涉及一种光透半导体材料的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)在基底上均匀喷涂液态金属层，静置至所述液态金属层的表面形成稳定氧化膜，得复合材料；(2)将步骤(1)所得复合材料浸没于包含硝酸锌、六次甲基四胺和水的基液中，充分静置后取出，即得。本发明专利技术提供光透半导体材料，既保留了氧化锌纳米结构本身良好的半导性，又大大提高了其透光性，且该材料的制备方法简单，制备工艺要求低，可广泛应用于电子工业，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体材料领域，具体涉及一种光透半导体材料及其制备方法。
技术介绍
氧化锌作为一种半导体材料，近年来引起了人们的广泛关注。其在电子电路方面具有优异的特点，因此具有重要而广泛的应用前景。但目前制备的氧化锌纳米结构大多为棒状的，晶体厚度较高，虽然具有一定的透明度，但并不高。而随着当今高速高科技发展的电子工业，对氧化锌半导体材料的透光性提出了更大的挑战。同时，传统的制备氧化锌的方法，需要高温制备，制备工艺复杂。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的问题，本专利技术提出了一种光透性极佳的半导体材料及其制备方法。具体而言，本专利技术提供了一种光透半导体材料，包括基底和附着于所述基底上的液态金属层；所述液态金属层上方为氧化锌片层结构。本专利技术所述氧化锌片层结构呈花瓣状，既保留了氧化锌本身的半导体特性，又增加了其透光性本专利技术通过使用液态金属，确保所述氧化锌片层结构能够成型。所述液态金属为镓、镓铟合金、镓铟锡合金、镓铟锡锌合金中的一种；优选为镓铟二元合金或镓铟锡三元合金。本专利技术所述液态金属优选为镓铟二元合金，其中，镓的含量为质量分数50～90％，其余为铟；或，为镓铟锡三元合金，其中，镓的含量为质量分数60～80％，铟的含量为质量分数10～30％，其余为锡。为了确保所述材料具有良好的半导体性能以及氧化锌片层结构的顺利形成，所述液态金属层的厚度为20μm～200μm。本专利技术所述液态金属层与氧化锌片层结构接触的表面为一层稳定氧化膜。本专利技术所述基底可选用本领域常规的玻璃、陶瓷、橡胶、塑料等材料，本专利技术不做特殊限定。专利技术同时提供了一种光透半导体材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)在基底上均匀喷涂液态金属层，静置至所述液态金属层的表面形成稳定氧化膜，得复合材料；(2)将步骤(1)所得复合材料浸没于包含硝酸锌、六次甲基四胺和水的基液中，充分静置后取出，即得。本专利技术所述液态金属为镓、镓铟合金、镓铟锡合金、镓铟锡锌合金中的一种；优选为镓铟二元合金或镓铟锡三元合金。作为本专利技术的一种优选方案，所述液态金属为镓铟二元合金，其中，镓的含量为质量分数50～90％，其余为铟。作为本专利技术的一种优选方案，所述液态金属为镓铟锡三元合金，其中，镓的含量为质量分数60～80％，铟的含量为质量分数10～30％，其余为锡。为了获得性能良好的材料，所述液态金属层的厚度为20μm～200μm。所述制备采用的基液中，优选硝酸锌的含量为质量分数0.3～0.5％，六次甲基四胺的含量为质量分数0.6～0.8％，余量为去离子水。本专利技术步骤(2)所述充分静置具体为：在30℃以上条件下静置1h以上。具体而言，可在30～50℃静止5～8h、在50～80℃静止3～5h或在80～100℃静止1～3h。本专利技术进一步保护所述方法制备而成的光透半导体材料。本专利技术利用液态金属氧化层制备出片层花瓣状的薄片氧化锌纳米结构，既保留了氧化锌本身的半导体特性，又增加了其透光性。同时，本专利技术提供的光透半导体材料制备方法简单，工艺要求较低，材料广泛易得，应用性较强。附图说明图1为本专利技术提供的光透半导体材料的SEM图；图2为本专利技术所述光透半导体材料的结构示意图；其中，1为基体；2为液态金属层；3为氧化锌片层结构。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1本实施例提供了一种光透半导体材料，包括基底和附着于所述基底上的液态金属层；所述液态金属层的厚度为100μm，其上方为氧化锌片层结构；所述液态金属层与氧化锌片层结构接触的表面为一层稳定氧化膜；所述液态金属为镓铟二元合金，其中，镓的含量为质量分数50～90％，其余为铟；或，为镓铟锡三元合金，其中，镓的含量为质量分数60～80％，铟的含量为质量分数10～30％，其余为锡。实施例2本实施例提供了一种光透半导体材料的制备方法，具体为：(1)在基底上均匀喷涂一层厚20μm的液态金属层，所述液态金属为镓铟合金，其中镓的含量为质量分数90％，其余为铟；在空气中静置至所述液态金属层的表面形成稳定氧化膜，得复合材料；(2)将步骤(1)所得复合材料浸没于包含硝酸锌0.35％、六次甲基四胺0.74％、余量为水的基液中，30℃下静置5h后取出，即得。上述方法制备所得的光透半导体材料SEM图如图1所示，其结构示意图如图2所示。实施例3本实施例提供了一种光透半导体材料的制备方法，具体为：(1)在基底上均匀喷涂一层厚100μm的液态金属层，所述液态金属为镓铟锡合金，其中镓的含量为80％，铟的含量为15％，其余为锡；在空气中静置至所述液态金属层的表面形成稳定氧化膜，得复合材料；(2)将步骤(1)所得复合材料浸没于包含硝酸锌0.4％、六次甲基四胺0.6％、余量为水的基液中，80℃下静止3h后取出，即得。实施例4本实施例提供了一种光透半导体材料的制备方法，具体为：(1)在基底上均匀喷涂一层厚200μm的液态金属层，所述液态金属为镓铟合金，其中镓的含量为80％，其余为铟；在空气中静置至所述液态金属层的表面形成稳定氧化膜，得复合材料；(2)将步骤(1)所得复合材料浸没于包含硝酸锌0.3％、六次甲基四胺0.7％、余量为水的基液中，100℃下静止1h后取出，即得。实施例5本实施例提供了一种光透半导体材料的制备方法，具体为：(1)在基底上均匀喷涂一层厚150μm的液态金属层，所述液态金属为镓铟锡合金，其中镓的含量为70％，铟的含量为20％，其余为锡；在空气中静置至所述液态金属层的表面形成稳定氧化膜，得复合材料；(2)将步骤(1)所得复合材料浸没于包含硝酸锌0.5％、六次甲基四胺0.8％、余量为水的基液中，90℃下静止2h后取出，即得。经检测，本专利技术提供的半导体材料具有良好的半导体性能(如传热性)，且透光性良好，具有良好的应用前景。虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本专利技术作了详尽的描述，但在本专利技术基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本专利技术精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本专利技术要求保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光透半导体材料，其特征在于，包括基底和附着于所述基底上的液态金属层；所述液态金属层上方为氧化锌片层结构。

【技术特征摘要】
1.一种光透半导体材料，其特征在于，包括基底和附着于所述基底上的液态金属层；所述液态金属层上方为氧化锌片层结构。2.根据权利要求1所述的光透半导体材料，其特征在于，所述液态金属为镓、镓铟合金、镓铟锡合金、镓铟锡锌合金中的一种；优选为镓铟二元合金或镓铟锡三元合金；所述液态金属优选为镓铟二元合金，其中，镓的含量为质量分数50～90％，其余为铟；或，为镓铟锡三元合金，其中，镓的含量为质量分数60～80％，铟的含量为质量分数10～30％，其余为锡。3.根据权利要求1或2所述的光透半导体材料，其特征在于，所述液态金属层的厚度为20μm～200μm。4.根据权利要求1～3任意一项所述的光透半导体材料，其特征在于，所述液态金属层与氧化锌片层结构接触的表面为一层稳定氧化膜。5.一种光透半导体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在基底上均匀喷涂液态金属层，静置至所述液态金属层的表面形成稳定氧化膜，得复合材料；(2)将步骤(1)所得复合材料浸没于包含硝酸锌、六次甲基四胺和水的基液...

【专利技术属性】
技术研发人员：路金蓉，王磊，刘静，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11