一种Ag2S薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种Ag2S薄膜的制备方法，通过将衬底放置于原子层沉积的反应腔室中，将所述反应腔室抽真空且分别对衬底、所述反应腔室、管路与反应源加热至指定温度，其中，所述反应源包括银源和硫源；以第一脉冲时间将所述银源通入所述反应腔室，用惰性气体以第一吹扫时间吹扫所述反应腔室；以第二脉冲时间将所述硫源通入所述反应腔室，用所述惰性气体以第二吹扫时间吹扫所述反应腔室；所述银源与所述硫源在所述反应腔室中进行原子层沉积，获得硫化银薄膜样品。解决了现有技术中存在无法精确控制硫化银薄膜的厚度，同时无法大规模生产硫化银薄膜的技术问题，达到了硫化银薄膜维持良好的三维保形性，薄膜厚度在单原子层量级的精确可控，能够适合大规模生产的技术效果。能够适合大规模生产的技术效果。能够适合大规模生产的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
庚二酮酸根银、三乙氧基膦银、三乙基膦银、三甲基膦银、乙酰丙酮银。
[0010]优选地，所述第一脉冲时间的范围为0.01～5S。
[0011]优选地，所述第一吹扫时间为1～180S。
[0012]优选地，所述硫源为六甲基二硅硫烷、硫化氢、硫粉、硫化铵。
[0013]优选地，所述第二脉冲时间的范围为0.01～5S。
[0014]优选地，所述第二吹扫时间为1～180S。
[0015]本专利技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
[0016]本专利技术实施例提供了一种Ag2S薄膜的制备方法，所述方法包括：将衬底放置于原子层沉积的反应腔室中，将所述反应腔室抽真空且分别对衬底、所述反应腔室、管路与反应源加热至指定温度，其中，所述反应源包括银源和硫源；以第一脉冲时间将所述银源通入所述反应腔室，用惰性气体以第一吹扫时间吹扫所述反应腔室；以第二脉冲时间将所述硫源通入所述反应腔室，用所述惰性气体以第二吹扫时间吹扫所述反应腔室；所述银源与所述硫源在所述反应腔室中进行原子层沉积，获得硫化银薄膜样品，将所述硫化银薄膜样品在所述反应腔室中的真空环境中冷却至室温，将所述硫化银薄膜样品从所述反应腔室取出。通过在抽真空的反应腔室内放置衬底，并对衬底、反应腔室等加热，往反应腔室内通入第一脉冲银源脉冲和第二脉冲硫源脉冲，同时以惰性气体冲扫反应腔室，在腔体中进行原子层沉积，获得硫化银薄膜。解决了现有技术中存在无法精确控制硫化银薄膜的厚度，同时无法大规模生产硫化银薄膜的技术问题，达到了硫化银薄膜维持良好的三维保形性，薄膜厚度在单原子层量级的精确可控，操作简单，能够与现有的半导体生产线兼容，又能够适合大规模生产的技术效果。
[0017]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0018]图1为本说明书实施例中Ag2S薄膜的制备方法的流程图。
具体实施方式
[0019]本专利技术实施例提供了一种Ag2S薄膜的制备方法，用以解决现有技术中存在无法精确控制硫化银薄膜的厚度，同时无法大规模生产硫化银薄膜的技术问题，达到了硫化银薄膜维持良好的三维保形性，薄膜厚度在单原子层量级的精确可控，操作简单，能够与现有的半导体生产线兼容，又能够适合大规模生产的技术效果。
[0020]本专利技术实施例中的技术方案，所述Ag2S薄膜的制备方法采用将衬底放置于原子层沉积的反应腔室中，将所述反应腔室抽真空且分别对衬底、所述反应腔室、管路与反应源加热至指定温度，其中，所述反应源包括银源和硫源；以第一脉冲时间将所述银源通入所述反应腔室，用惰性气体以第一吹扫时间吹扫所述反应腔室；以第二脉冲时间将所述硫源通入所述反应腔室，用所述惰性气体以第二吹扫时间吹扫所述反应腔室；所述银源与所述硫源在所述反应腔室中进行原子层沉积，获得硫化银薄膜样品，将所述硫化银薄膜样品在所述
反应腔室中的真空环境中冷却至室温，将所述硫化银薄膜样品从所述反应腔室取出，达到了硫化银薄膜维持良好的三维保形性，薄膜厚度在单原子层量级的精确可控，操作简单，能够与现有的半导体生产线兼容，又能够适合大规模生产的技术效果。
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例一
[0023]本专利技术实施例提供了一种Ag2S薄膜的制备方法，请参考图1，所述方法包括步骤110-步骤140：
[0024]步骤110：将衬底放置于原子层沉积的反应腔室中，将所述反应腔室抽真空且分别对衬底、所述反应腔室、管路与反应源加热至指定温度，其中，所述反应源包括银源和硫源；
[0025]进一步的，所述衬底包括：硅片、蓝宝石、玻璃。进一步的，所述衬底、所述反应腔室、所述管路与所述反应源的加热的指定温度范围均为25℃～200℃。
[0026]具体而言，本申请实施例中的Ag2S薄膜的制备方法是通过在抽真空的反应腔室内放置硅衬底，并对硅衬底、反应腔室等加热，往反应腔室内通入第一脉冲银源脉冲和第二脉冲硫源脉冲，同时以惰性气体冲扫反应腔室，在腔体中进行原子层沉积，获得硫化银薄膜。所述方法对于硫化银在存储、逻辑器件、存算一体以及柔性器件等领域应用具有重要意义。其中，α-Ag2S晶体在室温下具有锯齿形的褶皱层状单斜结构，带隙约1.03eV；其室温电导率0.09-0.16Sm-1
且电性能在半导体区间可实现自由调控。α-Ag2S材料的延展性比其他半导体提高了几个数量级，甚至优于一些合金材料，其拉伸张力可达4.2％，压缩张力高达50％以上，弯曲张力超过20％。而传统的半导体材料通常难以承受任何塑性形变，具有优异延展性的α-Ag2S材料的发现则打破了半导体材料脆性的定律，故本申请实施例采用原子层沉积生成硫化银薄膜。原子层沉积(atomic layer deposition，ALD)，是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法。ALD是一种自我限制的表面生长方式，所以ALD可以实现薄膜厚度在单原子层量级的精确可控和在三维纳米结构上100％均匀保形的薄膜覆盖。原子层沉积技术在微电子领域已经作为一种制备动态随机存取存储器(DRAMs)沟槽电容器的高质量电介质层和CMOS晶体管的高介电常数的栅极氧化物层制备的关键技术。采用ALD技术沉积硫化银薄膜，既能够与现有的半导体生产线兼容，又能够适合大规模生产。首先，在原子层沉积的反应腔室中放置硅片、蓝宝石、玻璃等衬底，将所述反应腔室抽真空且分别对衬底、所述反应腔室、管路与反应源加热至指定温度，其中，所述反应源包括银源和硫源，其中，所述衬底、所述反应腔室、所述管路与所述反应源的加热的指定温度范围均为25℃～200℃。
[0027]步骤120：以第一脉冲时间将所述银源通入所述反应腔室，用惰性气体以第一吹扫时间吹扫所述反应腔室；
[0028]进一步的，所述银源为三甲基膦六氟乙酰丙酮银、新癸酸银、2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮酸根银、三乙氧基膦银、三乙基膦银、三甲基膦银、乙酰丙酮银。进一步的，所述第一脉冲时间的范围为0.01～5S。进一步的，所述第一吹扫时间为1～180S。
[0029]具体而言，通过上述步骤110，待所述衬底、所述反应腔室、所述管路与所述反应源
等加热并稳定在特定温度时，如所述衬底的加热温度为120℃、所述反应腔室的加热温度为120℃、所述管路的加热温度为120℃、三甲基膦六氟乙酰丙酮银100～110℃、六甲基二硅硫烷为室温。以第一脉冲时间0.01～5S将所述银源通入所述反应腔室，用惰性气体以第一吹扫时间1～180S吹扫所述反应腔室，其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Ag2S薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将衬底放置于原子层沉积的反应腔室中，将所述反应腔室抽真空且分别对衬底、所述反应腔室、管路与反应源加热至指定温度，其中，所述反应源包括银源和硫源；以第一脉冲时间将所述银源通入所述反应腔室，用惰性气体以第一吹扫时间吹扫所述反应腔室；以第二脉冲时间将所述硫源通入所述反应腔室，用所述惰性气体以第二吹扫时间吹扫所述反应腔室；所述银源与所述硫源在所述反应腔室中进行原子层沉积，获得硫化银薄膜样品，将所述硫化银薄膜样品在所述反应腔室中的真空环境中冷却至室温，将所述硫化银薄膜样品从所述反应腔室取出。2.如权利要求1所述的Ag2S薄膜的制备方法，其特征在于，所述衬底包括：硅片、蓝宝石、玻璃。3.如权利要求1所述的Ag2S薄膜的制备方法，其特征在于，所述衬底、所述反应腔室、所述管路与所述反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：明帅强，卢维尔，夏洋，李楠，冷兴龙，何萌，赵丽莉，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：