[发明专利]化合物半导体柔性碳基膜及其制备方法

说明书

一种化合物半导体柔性碳基膜及其制备方法，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，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。本发明提供了高性能、超柔韧、超薄层微结构的化合物半导体材料。

技术领域

本发明涉及化合物半导体材料领域，特别是涉及一种化合物半导体柔性碳基膜及其制备方法。

背景技术

随着新技术发展，上个世纪对人类有极大贡献的一个是1942年的核反应堆，解决了当今社会能源问题，第二应该是美国贝尔实验室发明的晶体管，给人类带来了繁荣昌盛的电子时代，第三也就是60年代美国物理学家查尔斯·哈德汤斯发明了高度相干微波速，查尔斯·哈德汤斯和AL肖洛把微量子放大器原理推广应用到光频。TH西奥多梅曼开发了第一台红宝石激光器，RN霍尔又开发了砷化镓半导体激光器，随后南非科学家又开发出数字激光器等，是上述科学家们给人类社会带来现在的信息社会，当今信息社会时代支撑软件、程序物联网通信等基石应该就是集成电路(IC芯片)，另外异质结集成电路，异质结由PN结构成同一种半导体材料，宽的带隙，P型和N型半导体材料之间插入一层窄带隙材料。带隙差形成势垒，将电子和空穴限制有源区复合发光，折射率光场有效限制在有源区里。在上世纪硅时代集成电路有一个摩尔定律，就是集成电路IC芯片数量是每18个月翻一番，产出使其达到极值，也就是2016年摩尔定律正式宣告终结，终结前夕，美国英特尔首先开发14纳米芯片里装有13亿个晶体管，所以当摩尔定律终止后，必然的趋势就是找新材料接替硅材料，目前最热门的就是化合物半导体材料。

化合物半导体集成电路具有超高低速、低功耗、多功能、抗辐射、更高工作频率、工作速度，在集成电路制程中有优越的材料特性，具有高电子迁移率和电子漂移速度，电阻率极高，在衬底电路工艺中便于实现自隔离，工艺简化，禁带宽度大，可以在高温区领域工作，非常适合于微波电路和毫米波集成电路。

化合物半导体应用领域具有学科交叉性，广泛应用于军事领域、智能化武器、航天航空、雷达、通讯、智能手机、光纤通信、半导体照明、智能电网、电力电子、微波射频、光电电子、高速轨道交通、新能源汽车、无人驾驶飞机、大型工作站、直播通信卫星，都拥有广阔的应用前景，是支撑信息能源交通，国防等产业发展的重点新材料。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种化合物半导体柔性碳基膜及其制备方法，以获得高性能的化合物半导体膜。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种化合物半导体柔性碳基膜的制备方法，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，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。

进一步地：

步骤S1包括：