當前,制備三氧化鎢半導體薄膜的方法有多種,比如粉末涂覆法、水熱合成法、溶膠凝膠法。粉末涂覆法雖然簡單,但是容易導致薄膜厚度不均勻,每次涂刮的厚度較厚,干燥時應力集中,容易產(chǎn)生裂紋;水熱合成法雖然制備樣品純度高,但是制備過程復雜,成本較高,不能廣泛應用;溶膠凝膠法制備的薄膜結(jié)構致密,但是比表面積較小。因此,為了彌補現(xiàn)有生產(chǎn)方法的不足,科學家們設計出了一種三氧化鎢半導體薄膜新的制備方法。
一種三氧化鎢半導體薄膜新制備方法,即是絲網(wǎng)印刷法,該方法用的漿料要求不高,只需流動性好,粘度低即可,且重復性好,薄膜厚度易控制,能實現(xiàn)大規(guī)模批量生產(chǎn)。其具體步驟如下:
(1)取0.9g質(zhì)量分數(shù)為10%的乙基纖維素,加入到8.1g乙醇溶液中,再逐步加入9.6g松油醇和9.2g無水乙醇,混合均勻;向所得混合液中加入5.6-6.0g WO3顆粒,磁力攪拌10-20min,再超聲分散10-20min,磁力攪拌和超聲分散交替操作3-5次;在50℃下旋轉(zhuǎn)攪拌蒸發(fā)至無水乙醇蒸發(fā)完全為止,再加入0.6ml乙酰丙酮和0.6ml的OP乳化劑,攪拌均勻,得到三氧化鎢漿料(WO3漿料);
(2)通過絲網(wǎng)印刷法在清洗干凈的FTO玻璃導電面上印刷4-6層三氧化鎢漿料,然后在自然環(huán)境下,在500℃下退火30min。退火流程:將印刷有多層三氧化鎢漿料的FTO玻璃放入馬弗爐中,設置溫度從60℃在2h內(nèi)升到500℃,然后在500℃下保溫30min,最后冷卻到60℃,在FTO玻璃上得到三氧化鎢半導體薄膜。
該方法的注意事項:
1)步驟(2)所述FTO玻璃采用以下方法進行清洗:將FTO玻璃放置在清洗架上,然后放入燒杯中,依次使用丙酮、無水乙醇、蒸餾水各超聲清洗5min,清洗結(jié)束后,用潔凈的鑷子把玻璃片從架子上取出并且用無塵布擦干。
2)步驟(2)所述印刷4-6層三氧化鎢漿料的過程中,每印刷完一層,在鼓風干燥箱內(nèi)100℃條件下加熱8-10min。