029]图2为本实用新型制备致密硫化镉薄膜的装置结构示意图；
[0030]其中:1水箱，2水，3反应容器，4衬底，5反应溶液，6磁子，7超声波振子，8超声波振板，9磁力搅拌器，10超声波发生器。
【具体实施方式】
[0031]下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清除完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的其中一个实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0032]实施例1:参照图1所示，一种制备致密硫化镉薄膜的装置，该装置的长度为10-20cm，宽度为10-20cm，高度为30_50cm，其主要所用材料为铝、不锈耐酸钢。
[0033]本实用新型制备致密硫化镉薄膜的装置包括自上而下依次设置的:
[0034]水箱1，该水箱1至少可放入一个500mL烧杯，且水箱1内部装有水2和反应容器3，反应容器3内装有至少一块水平或垂直放置于反应容器3内的衬底4、反应溶液5和磁子6，同时在水箱1底部设置四个超声波振子7，且该超声波振子7置于干燥干净环境中，同时超声波振子7可拆卸，可更换不同频率，也可更改超声波振子7数量，超声波振子7越多，对应的功率越大，参照图2所示，也可以采用在水箱1内部设有超声波振板8代替水箱1底部的超声波振子7，该超声波振板8可直接放于水箱1内，无需固定；
[0035]磁力搅拌器9，设于水箱1底部，并控制反应溶液5温度和磁子6转速，保证反应溶液5混合均匀，反应速率、温度、成品达到预期标准；
[0036]以及超声波发生器10，位于磁力搅拌器9下方，用于清洗掉样品表面大颗粒和团簇，使得制备样品颗粒均匀且附着牢固，磁力搅拌器9和超声波发生器10可分开工作，也可同时工作，满足不同制备需求。
[0037]本实用新型在反应容器3上设有漏斗和pH温度计，同时在漏斗上塞有棉花，减少反应溶液挥发，避免pH值的快速改变对成膜造成影响，且pH温度计包含测试反应溶液pH和温度的双重功能。
[0038]—种制备致密硫化镉薄膜的方法，包括以下步骤:
[0039]步骤1):反应溶液的配制:根据待镀膜的衬底面积和膜所需厚度配制反应溶液，将镉盐、氨水、去离子水按一定比例混合制成反应溶液，例如加入硫源后总反应溶液的体积为300-500mL，其中镉浓度为1-lOOmM，硫浓度为lO-lOOmM，氨水的体积为30_100mL，同时镉盐选自氯化镉、硝酸镉、硫酸镉、醋酸镉中的一种或多种；硫源选自硫化钠、硫酸钠、硫脲中的一种或多种。
[0040]步骤2):将至少一块衬底水平或垂直放置于反应容器中，水平放置的衬底可以直接平躺于反应容器底部，垂直衬底需夹子夹住，悬吊在反应溶液中；
[0041]步骤3):向反应容器内注入含有镉盐、氨水和去离子水的反应溶液后，将反应容器密封，同时反应容器内放有磁子，反应容器上设有一个漏斗和一个pH温度计；
[0042]步骤4):将密封好的反应容器浸入水箱中，打开超声波发生器使得附着在衬底上的大颗粒和油污脱落，同时打开磁力搅拌器，使反应溶液至合适的反应温度，反应容器内磁子在合适的转速下搅拌溶液，当反应溶液的温度达到反应温度50-90°C时，加入同温度的硫源(该硫源加入反应溶液前，置于加热台上加热至反应温度)，获得总反应溶液，调整并记录pH值和温度，利用超声波发生器产生的闭合气泡的机械能和磁子在磁场驱动下转动产生的机械能搅拌反应溶液，使得反应容器内薄膜样品平整均匀附着于衬底上，有效减少大颗粒和油污的附着，反应时间为15-45mins，直至在衬底上生长致密均匀的硫化镉薄膜；
[0043]步骤5):硫化镉薄膜制备好后用超声波清洗，氮气吹干后制得致密硫化镉薄膜，其厚度为40-80nm，带隙为2_3eV0
[0044]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种制备致密硫化镉薄膜的装置，其特征在于，包括自上而下依次设置的: 水箱，所述水箱内部装有水和反应容器，所述反应容器内装有至少一块衬底、反应溶液和磁子，同时在所述水箱底部设置至少一个超声波振子或在所述水箱内部设有超声波振板； 磁力搅拌器，设于所述水箱底部，并控制所述反应溶液温度和所述磁子转速； 以及超声波发生器，位于磁力搅拌器下方。2.根据权利要求1所述的制备致密硫化镉薄膜的装置，其特征在于，在所述反应容器上设有漏斗和pH温度计。3.根据权利要求1所述的制备致密硫化镉薄膜的装置，其特征在于，所述衬底水平或垂直放置于所述反应容器内。4.根据权利要求1所述的制备致密硫化镉薄膜的装置，其特征在于，所述装置的长度为 10-20cm，宽度为 10-20cm，高度为 30_50cm。
【专利摘要】<b>本实用新型公开了一种制备致密硫化镉薄膜的装置，包括自上而下依次设置的</b><b>:</b><b>水箱，所述水箱内部装有水和反应容器，所述反应容器内装有至少一块衬底、反应溶液和磁子，同时在所述水箱底部设置至少一个超声波振子或在所述水箱内部设有超声波振板；磁力搅拌器，设于所述水箱底部，并控制所述反应溶液温度和所述磁子转速；以及超声波发生器，位于磁力搅拌器下方。本实用新型的优点在于，不仅操作简单，成品质量高，成本低，稳定性高，而且既能够实现对化学水浴法中反应溶液的均匀充分搅拌，又能够减少大颗粒和团簇的附着，有助生长均匀致密的大尺寸硫化镉薄膜。</b>
【IPC分类】C23C18/00
【公开号】CN205035462
【申请号】CN201520721634
【发明人】吴京锦, 刘晨光, 赵策洲, 汤楚帆, 柳鋆
【申请人】西交利物浦大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年9月17日