【CN110171842A】一种混合价态锡基氧化物半导体材料的制备方法及应用【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910306815.5

(22)申请日 2019.04.17

(71)申请人 华中科技大学

地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路

1037号

(72)发明人 韩宏伟　梅安意　李圣　

(74)专利代理机构 华中科技大学专利中心

42201

代理人 曹葆青　李智

(51)Int.Cl.

C01G 19/02(2006.01)

H01L 31/0216(2014.01)

H01L 33/12(2010.01)

H01L 33/14(2010.01)

B82Y 30/00(2011.01)

(54)发明名称

一种混合价态锡基氧化物半导体材料的制

备方法及应用

(57)摘要

本发明公开了一种混合价态锡基氧化物半

导体材料的制备方法及应用，将四价锡盐和二价

锡盐按照预设摩尔比例溶于水中，加入沉淀剂进

行沉淀；进行离心分离和去离子水清洗；将产物

置于水热反应装置中，加入矿化剂，并加水分散

经水热反应得到锡基氧化物半导体材料纳米晶。

所得的锡基氧化物半导体材料可以作为太阳能

电池、发光二极管、光电探测器和场效应管等光

电器件中的载流子传输层或者缓冲层，由于混合

价态锡基氧化物组分可调，从而具有载流子迁移

率、能带结构、透光率、导电性等半导体材料性能

可调的优点，同时本发明制备方法工艺简单，反

应条件温和，在光电器件领域对器件的灵活设计

与性能优化有着明显的促进作用，有很大的工业

化应用前景。权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 110171842 A 2019.08.27

C N 110171842

A

权　利　要　求　书1/1页CN 110171842 A

1.一种混合价态锡基氧化物半导体材料的制备方法，其特征在于，所述锡基氧化物为Sn4+x Sn2+y O2-z，Sn的价态为+4价或者+2价，分子式中x>0，y>0，z>0，且满足2x+y＝z；

所述锡基氧化物半导体材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将四价锡盐和二价锡盐按照预设摩尔比例溶于水中，加入沉淀剂进行沉淀；

步骤2：将步骤1的产物进行离心分离和去离子水清洗；

步骤3：将步骤2的产物置于水热反应装置中，加入矿化剂，并加水分散经水热反应得到锡基氧化物半导体材料纳米晶。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括将所述步骤1的产物进行烘烤，得到干燥后的锡基氧化物半导体材料纳米晶。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述四价锡盐为四氟化锡、四氯化锡、硫酸锡、硝酸锡、醋酸亚锡或所述任意一种盐的水合物。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二价锡盐为氟化亚锡、氯化亚锡、硫酸亚锡、硝酸亚锡、醋酸亚锡或所述任意一种盐的水合物。

5.根据权利要求1至4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述四价锡盐和所述二价锡盐的摩尔比例为x:y，通过改变所述摩尔比例可以合成不同的锡基氧化物，其中，x>0，y> 0。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂为碱性水溶性化合物，包括氨水、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钙、氢氧化钡。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述矿化剂为碱性水溶性化合物，包括氨水、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钙、氢氧化钡。

8.一种根据权利要求1至7任一项所述的制备方法所制备的锡基氧化物的应用，其特征在于，用于光电器件中的载流子传输层或者缓冲层。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述光电器件为太阳能电池、发光二极管、光电探测器和场效应管。

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