有机无机杂化卤化物钙钛矿半导体晶体的抛光方法与流程

文档序号:14044806阅读:264来源:国知局

本发明涉及一种半导体晶体抛光方法,特别涉及一种有机无机杂化卤化物钙钛矿半导体晶体的抛光方法。



背景技术:

有机无机杂化卤化物钙钛矿mapbx3材料在led、太阳能电池、光电探测器、核辐射探测等领域有广泛的应用。通常采用溶液法来制备杂化的卤化物钙钛矿晶体。溶液法自发成核和籽晶生长的晶体,由于生长条件的差异,不同晶面的生长速率有差别,获得的晶体呈多种规则三维形态,不利于平面器件的制备。获得的大尺寸的晶体,也需要在器件制备前进行合适的剪裁。溶液法获得的晶体,表面往往具有溶液残留,残留溶液的挥发容易带来表面析晶,造成表面不平整。此外,溶液法制备的晶体可能存在晶体的粘连等问题。

mapbx3溶液法晶体生长和切割过程中,带来许多表面缺陷,包括生长的宏观结构缺陷在表面的富集,表面沉积的多晶、杂晶和沾污、晶体材料的切割导致的表面损伤等。而有机无机杂化的钙钛矿晶体与常用的溶剂,包括水、乙醇、丙酮等,都会发生反应,这给晶体的后续加工,尤其是磨、抛处理带来困难。未经处理或简单的无溶剂磨、抛,将导致mapbx3晶体的光、电性能退化,如降低晶体的透过率、增加器件的漏电流等,严重影响其器件的性能。因此,发展一种新型的溶剂磨、抛方法对于有机无机杂化的卤化物钙钛矿晶体后期器件的准备至关重要。

文献1“专利申请号为201710277234.4的中国专利”公开了一种cdznte平面探测器表面处理方法,氧化镁作为抛光液,经过粗抛、细抛、钝化等表面处理的方法,有效降低了cdznte晶片表面的漏电流,提高了能量分辨率,提升了cdznte平面探测器的探测效率。

该文献说明了晶体表面处理的必要性,有效降低了cdznte晶片表面的漏电流,提高了能量分辨率,提升了cdznte平面探测器的探测效率。但关于有机无机杂化mapbx3晶体的表面溶剂的磨、抛方法目前没有报道。



技术实现要素:

为了克服现有半导体晶体抛光方法实用性差的不足,本发明提供一种有机无机杂化卤化物钙钛矿半导体晶体的抛光方法。该方法将橡胶垫平铺于两个抛光盘上;将从溶液法长出的mapbbr3晶体放在第一个抛光盘上,在橡胶垫上喷wd-40抛光液1~3毫升,用手指画“8”字进行磨抛,对晶片两面分别抛光300~1000秒,之后立即用异丙醇冲洗;再将经过wd-40抛光后的晶体放在第二个抛光盘上,滴加抛光液异丙醇3~5ml,以同样的方法进行化学抛光,待晶体表面光滑、平整、无划痕时,磨抛完毕。之后立即用异丙醇冲洗,高纯氮气吹干。由于采用两种抛光液先后抛光,不会产生新的残留,实用性好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案:一种有机无机杂化卤化物钙钛矿半导体晶体的抛光方法,其特点是包括以下步骤:

将橡胶垫平铺于两个抛光盘上;将从溶液法长出的mapbbr3晶体放在第一个抛光盘上,在橡胶垫上喷wd-40抛光液1~3毫升,用手指画8字进行磨抛,对mapbbr3晶体两面分别抛光300~1000秒,之后立即用异丙醇冲洗;再将经过wd-40抛光后的mapbbr3晶体放在第二个抛光盘上,滴加异丙醇抛光液3~5ml,以同样的方法进行化学抛光,待晶体表面光滑、平整、无划痕时,用异丙醇冲洗,高纯氮气吹干,并于真空干燥器中存放。

本发明的有益效果是:该方法将橡胶垫平铺于两个抛光盘上;将从溶液法长出的mapbbr3晶体放在第一个抛光盘上,在橡胶垫上喷wd-40抛光液1~3毫升,用手指画“8”字进行磨抛,对晶片两面分别抛光300~1000秒,之后立即用异丙醇冲洗;再将经过wd-40抛光后的晶体放在第二个抛光盘上,滴加抛光液异丙醇3~5ml,以同样的方法进行化学抛光,待晶体表面光滑、平整、无划痕时,磨抛完毕。之后立即用异丙醇冲洗,高纯氮气吹干。由于第一种抛光液wd-40防锈润滑剂具有防锈、除湿、解锈、润滑、清洁、电导六大功能,并且能够均匀分布在晶体表面,不粘固体颗粒,从而能够附着在晶体表面保持长久润滑。加上橡胶抛光垫的使用,减少了mapbbr3钙钛矿晶体二次划伤的可能,降低了mapbbr3钙钛矿晶体抛光面粗糙度。此外,因使用了第二种抛光液异丙醇可以去除经过第一种抛光液wd-40抛光后晶体表面产生的wd-40残留,不会产生的新的残留导致晶体材料性能恶化。获得的mapbbr3晶体表面光滑,通透性良好,提高了晶体的电阻率,经测试发现电阻率可达108ω·cm量级,实用性好。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

附图说明

图1是本发明方法实施例5中钙钛矿mapbbr3晶体的紫外-可见光-近红外数据图。

图2是本发明方法实施例5中钙钛矿mapbbr3晶体的iv特性曲线。

具体实施方式

以下实施例参照图1-2。

实施例1:将橡胶垫平铺于两个抛光盘上;将从溶液法长出的mapbbr3晶体放在第一个抛光盘上,在橡胶垫上喷wd-40抛光液1毫升,用手指画“8”字进行磨抛,对晶片两面分别抛光600秒,之后立即用异丙醇冲洗;再将经过wd-40抛光后的晶体放在第二个抛光盘上,滴加抛光液异丙醇5ml,以同样的方法进行化学抛光,待晶体表面光滑、平整、无划痕时,磨抛完毕。之后立即用异丙醇冲洗,高纯氮气吹干,并于真空干燥器中存放。

实施例2:将橡胶垫平铺于两个抛光盘上;将从溶液法长出的mapbbr3晶体放在第一个抛光盘上,在橡胶垫上喷wd-40抛光液3毫升,用手指画“8”字进行磨抛,对晶片两面分别抛光600秒,之后立即用异丙醇冲洗;再将经过wd-40抛光后的晶体放在第二个抛光盘上,滴加抛光液异丙醇5ml,以同样的方法进行化学抛光,待晶体表面光滑、平整、无划痕时,磨抛完毕。之后立即用异丙醇冲洗,高纯氮气吹干,并于真空干燥器中存放。

实施例3:将橡胶垫平铺于两个抛光盘上;将从溶液法长出的mapbbr3晶体放在第一个抛光盘上,在橡胶垫上喷wd-40抛光液3毫升,用手指画“8”字进行磨抛,对晶片两面分别抛光300秒,之后立即用异丙醇冲洗;再将经过wd-40抛光后的晶体放在第二个抛光盘上,滴加抛光液异丙醇4ml,以同样的方法进行化学抛光,待晶体表面光滑、平整、无划痕时,磨抛完毕。之后立即用异丙醇冲洗,高纯氮气吹干,并于真空干燥器中存放。

实施例4:将橡胶垫平铺于两个抛光盘上;将从溶液法长出的mapbbr3晶体放在第一个抛光盘上,在橡胶垫上喷wd-40抛光液2毫升,用手指画“8”字进行磨抛,对晶片两面分别抛光1000秒,之后立即用异丙醇冲洗;再将经过wd-40抛光后的晶体放在第二个抛光盘上,滴加抛光液异丙醇4ml,以同样的方法进行化学抛光,待晶体表面光滑、平整、无划痕时,磨抛完毕。之后立即用异丙醇冲洗,高纯氮气吹干,并于真空干燥器中存放。

实施例5:将橡胶垫平铺于两个抛光盘上;将从溶液法长出的mapbbr3晶体放在第一个抛光盘上,在橡胶垫上喷wd-40抛光液2毫升,用手指画“8”字进行磨抛,对晶片两面分别抛光1000秒,之后立即用异丙醇冲洗;再将经过wd-40抛光后的晶体放在第二个抛光盘上,滴加抛光液异丙醇3ml,以同样的方法进行化学抛光,待晶体表面光滑、平整、无划痕时,磨抛完毕。之后立即用异丙醇冲洗,高纯氮气吹干,并于真空干燥器中存放。

从图1可以看出,在大晶体经过切割机后,因冷却油的接触与影响,晶体通透性明显降低,经过本实施例抛光处理后,mapbbr3晶体表面光滑平整,同时没有抛光线残留,通透性良好。从图2可以看出,经过本实施例抛光处理后,mapbbr3晶体表面漏电流较低,电阻率可达108ω·cm量级。

经过wd-40抛光液抛光后的晶体表面产生的wd-40残留,被异丙醇抛光液抛光处理后,mapbbr3晶体表面光滑平整,同时没有抛光线残留,通透性良好,经过测试i-v发现电阻率可达108ω·cm量级。

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