[发明专利]化合物半导体柔性碳基膜及其制备方法

权利要求书

1.一种化合物半导体柔性碳基膜的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：

S1、将含有苯基的酐与二胺杂化得到热塑性聚酰亚胺树脂前驱体；

S2、使用所述热塑性聚酰亚胺树脂前驱体制备聚酰亚胺薄膜；

S3、对聚酰亚胺薄膜碳化黑铅化处理，并对聚酰亚胺薄膜掺杂纳米金属，进行离子注入和离子交换，其中，使膜中的纳米单斜晶体相变为四方晶体，并由单晶变为超晶格；

S4、对步骤S3得到的材料进行高温退火处理，生成超柔韧的超薄化合物半导体膜；

步骤S3中，在黑铅化过程中脱氢、脱氮时，在50Kpa气压时，纳米金属随保护气体掺入；所述纳米金属选自Ga、In、Ge，粒径1000nm以下，采用连续式碳化、黑铅化炉，工艺过程中使聚酰亚胺薄膜经过预热区域、升温及恒温加热区域、降温区域，使离子注入和离子交换时间达到设定要求；步骤S4中，采用不低于3200℃温度进行退火工艺，使基膜材料膨胀，脱氧置换，转化晶体相变，达到超晶格高定向要求。

2.如权利要求1所述的柔性碳基膜的制备方法，其特征在于,步骤S1包括：

将2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)体积份30～60份、4,4’-二氨基二苯基醚(4,4’-ODA)体积份30～60份和二氨基二蒽醚体积份7～14份溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，再添加3,3’,4,4’-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)体积份30～60份，然后添加均苯四甲酸二酸二酐(PMDA)体积份20～40份，反应一段时间后再补充加入3,3’,4,4’-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)和/或均苯四甲酸二酸二酐(PMDA)，得到具有热塑性、耐热性与自由度的聚酰亚胺树脂前驱体。

3.如权利要求2所述的柔性碳基膜的制备方法，其特征在于,步骤S1中，使3,3’,4,4’-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)和均苯四甲酸二酸二酐(PMDA)的总摩尔数大致等于2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)、4,4’-二氨基二苯基醚(4,4’-ODA)和二氨基二蒽醚的总摩尔数。

4.如权利要求1所述的柔性碳基膜的制备方法，其特征在于,步骤S2中，使用二氨基二蒽醚与所述热塑性聚酰亚胺树脂前驱体进行凝胶合成，并采用井喷式喷涂法均匀成膜，得到异形体杂化聚酰亚胺薄膜。

5.如权利要求4所述的柔性碳基膜的制备方法，其特征在于,步骤S2中，在-100℃以上进行凝胶合成，优选地，二氨基二蒽醚经过杂化分子量超过100万以上。