[发明专利]一种平面旋转制备硫化物的装置及方法

权利要求书

1.一种平面旋转制备硫化物的装置，其特征在于包括有电机（1）、用于水平放置样品的支架（2）、搅拌装置（3）、水浴反应容器（4）、水浴箱（6）、进出水管道（7），其中支架（2）与电机（1）的输出轴连接，且支架（2）置于水浴反应容器（4）内，搅拌装置（3）置于水浴反应容器（4）的底部，水浴反应容器（4）置于水浴箱（6）内，水浴箱（6）的侧壁设有进出水管道（7）。

2.根据权利要求1所述的平面旋转制备硫化物的装置，其特征在于上述水浴箱（6）内还装设用于使搅拌装置（3）实现磁致旋转搅拌的磁子（5）。

3.根据权利要求1所述的平面旋转制备硫化物的装置，其特征在于上述水浴箱（6）的底部及侧壁设有若干进出水管道（7），不同进出水管道（7）实现冷水与热水的输出与输入，各进出水管道（7）的水流速度能调控。

4.根据权利要求1所述的平面旋转制备硫化物的装置，其特征在于上述装设在水浴反应容器（4）底部的搅拌装置（3）为桨式，或弯叶涡轮式，或折叶涡轮式，或推进式，或布鲁马金式，或齿轮式，或直叶圆盘涡轮式，或锚式，或框式，或螺旋式，或螺杆式搅拌桨。

5.根据权利要求1所述的平面旋转制备硫化物的装置，其特征在于上述水浴箱（6）的容器材料为玻璃、石英玻璃、不锈钢，反应容器为圆筒形结构。

6.根据权利要求1所述的平面旋转制备硫化物的装置，其特征在于上述支架（2）上能水平放置硬质衬底，生长硫化镉一侧朝下放置。

7.一种平面旋转制备硫化物的方法，其特征在于包括如下步骤：

a．衬底放置：将衬底水平放置于支架（2）；

b．溶液配制：用于沉积反应的溶液的配制；

c．加热水浴箱（6）内液体：用于水浴反应恒温环境；

d．溶液加热：将水浴反应容器（4）放置于水浴箱（6）内；

e．衬底及支架放置：将衬底及支架（2）放入水浴反应容器（4）内；

f．反应沉积：通过电机（1）驱动使衬底及支架（2）旋转，随水浴反应容器（4）内反应溶液升温，在衬底朝下一侧反应开始生长硫化镉薄膜；

g．衬底清洗：反应结束后，将衬底及支架取出放置于去离子水中超声波清洗；

h．衬底吹干：依次将衬底由去离子水中取出并吹干。

8.根据权利要求7所述的平面旋转制备硫化物的方法，其特征在于：所述步骤a中的衬底为硬质材料或聚酰亚胺柔性材料，反应面为生长了I-III-VI2材料、IV-VI、I2-VI及I2-II-IV-VI4，其中I族元素包括铜（Cu），银（Ag）；II族元素包括锌（Zn）、镉（Cd）；III族元素包括硼（B），铝（Al），镓（Ga），铟（In）；IV族元素包括锗（Ge），锡（Sn），铅（Pb），VI族元素包括氧（O），硫（S），硒（Se），碲（Te）。

9.根据权利要求8所述的平面旋转制备硫化物的方法，其特征在于：所述步骤b中反应溶液为水浴法制备硫化镉的溶液，或反应溶液为水浴法制备硫化锌的溶液，或反应溶液为水浴法制备其他II-VI化合物的溶液。

10.根据权利要求9所述的平面旋转制备硫化物的方法，其特征在于：所述所述步骤e中包括：衬底及支架放入反应溶液的时间能调节，待反应溶液到30-70℃间某一温度时放入样品及支架；上述水浴箱（6）内液体为水，水浴箱（6）内液体温度为20-95℃，水浴反应容器（4）内反应溶液温度为55-95℃，水浴反应时间为5min-50min。