一种金属镓蒸发料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属镓蒸发料的制备方法，涉及金属镓材料制备领域，旨在解决获得高纯金属镓蒸发料；其技术方案要点是：步骤一：准备含有高纯度金属镓离子的溶液；步骤二，加入还原剂并加热反应溶液；步骤三：在反应过程中，金属镓离子被还原为金属镓颗粒，反应结束后，金属镓颗粒沉淀在水或有机溶剂中，此即为高纯金属镓蒸发源；步骤四：将产生的金属镓颗粒过滤或离心，去除余液和杂质；步骤五：对金属镓颗粒进行清洗、干燥、分散处理，得到制备好的金属镓颗粒；步骤六：将干燥的金属镓颗粒装进充满氩气的瓶子中并放置一包干燥剂，封口保存，完成制备。本发明专利技术的一种金属镓蒸发料的制备方法能够获得高纯金属镓蒸发料。能够获得高纯金属镓蒸发料。能够获得高纯金属镓蒸发料。

【技术实现步骤摘要】
一种金属镓蒸发料的制备方法


[0001]本专利技术涉及金属材料加工领域，更具体地说，它涉及一种金属镓蒸发料的制备方法。

技术介绍

[0002]光伏用的蒸发料一般指的是太阳能电池中用于制备电池结构的材料。这些材料可以通过蒸发技术(也称为物理气相沉积)来制备。
[0003]常见的光伏用蒸发材料包括：
[0004]1.钙钛矿材料：如氧化钛、氧化锆等。
[0005]2.金属材料：如铝、镓、锌等。
[0006]3.聚合物材料：如聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。
[0007]这些材料在制备太阳能电池时起到不同的作用，如提高光电转化效率、增强电流和电压等。
[0008]镓蒸发料是一种广泛应用于光电子、半导体和微电子等领域的重要材料，主要用于制备太阳能电池、LED(发光二极管)、OLED(有机发光二极管)等器件。由于镓具有优良的光电性能，因此在高档电子产品、航空航天、军事装备等方面被广泛应用。
[0009]镓材料具有低热电系数、高迁移率、良好的耐腐蚀性和较高的弹性模量等特点，特别适合用于制作光电器件。镓蒸发料是一种通过真空蒸发法将纯度高的镓材料沉积在基板表面形成薄膜的方法，与其他传统的生长方法相比，具有优点在于工艺简单、设备费用低廉、易于控制薄膜质量等。
[0010]镓蒸发料的制备与其在各种器件中的应用密切相关。例如，在太阳能电池中，使用镓薄膜作为电池的电极材料，可以显著提高太阳能电池的转换效率；在LED中，使用镓作为主要元素的半导体层，可以产生高亮度和长寿命的发光效果；还是一种重要的半导体材料，可以用于制备各种半导体器件。因此，镓蒸发料的研究和应用将会促进光电子领域的进一步发展和创新。

技术实现思路

[0011]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种可以获得高纯金属镓蒸发料的制备方法。
[0012]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种金属镓蒸发料的制备方法，包括以下步骤，
[0013]步骤一原料准备：准备含有高纯度金属镓离子的溶液；
[0014]步骤二添加还原剂，加入还原剂并加热反应溶液；
[0015]步骤三化学反应：在反应过程中，金属镓离子被还原为金属镓颗粒，反应结束后，金属镓颗粒沉淀在水或有机溶剂中，此即为高纯金属镓蒸发源；
[0016]步骤四过滤：将产生的金属镓颗粒过滤或离心，去除余液和杂质；
[0017]步骤五清洁干燥：对金属镓颗粒进行清洗、干燥、分散处理，得到制备好的金属镓颗粒；
[0018]步骤六包装：将干燥的金属镓颗粒装进充满氩气的瓶子中并放置一包干燥剂，封口保存，完成制备。
[0019]本专利技术进一步设置为：在步骤一原料准备中，使用三氯化镓溶于水或有机溶剂中。
[0020]本专利技术进一步设置为：在步骤二添加还原剂中，还原剂采用钠。
[0021]本专利技术进一步设置为：在步骤三化学反应中，在反应过程中，金属镓离子被还原为金属镓颗粒，同时产生氢气和副产物氯化钠。
[0022]本专利技术进一步设置为：在步骤三化学反应中，化学反应式为：
[0023]2GaCl3+3Na
→
2Ga+3NaCl。
[0024]本专利技术进一步设置为：在步骤四过滤中，过滤采用孔径1mm的塑料网。
[0025]本专利技术进一步设置为：在步骤五清洁干燥中，使用异丙醇对金属镓蒸发源进行清洗。
[0026]本专利技术进一步设置为：在步骤五清洁干燥中，在干燥的容器中加入有干燥剂并且抽真空。
[0027]本专利技术进一步设置为：干燥后用手拨动颗粒，若颗粒之间没有粘连，则干燥完成，移除干燥剂，将颗粒转移到密封的容器中并储存在干燥的环境中。
[0028]本专利技术进一步设置为：在步骤二添加还原剂中，还原剂采用锂。
[0029]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：通过本专利技术的制备方法可以获得高纯的金属镓蒸发料，并且制备工艺流程简单，成本低，效果好。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的流程示意图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和实施例，对本专利技术进行详细描述。
[0032]本专利技术公开了一种高纯金属镓蒸发源的制备方法，如图1所示的流程，包括以下步骤：
[0033]步骤一：原料准备：准备含有高纯度金属镓离子的溶液，例如三氯化镓(GaCl3)溶于水或有机溶剂中。
[0034]步骤二：添加还原剂，例如钠(Na)、锂(Li)等，并加热反应溶液。
[0035]步骤三：化学反应：在反应过程中，金属镓离子被还原为金属镓颗粒，同时产生气体(例如氢气)和副产物(例如氯化钠)。反应结束后，高纯金属镓颗粒沉淀在水或有机溶剂中，此即为高纯金属镓蒸发源。
[0036]步骤四：过滤：将产生的金属镓颗粒过滤或离心，去除余液和杂质。
[0037]步骤五：清洁干燥：对金属镓颗粒进行清洗、干燥、分散等处理，得到制备好的金属镓颗粒。
[0038]步骤六：包装：将干燥的金属镓颗粒装进充满氩气的瓶子中并放置一包干燥剂，封口保存，完成制备。
[0039]当然，还可以对金属镓可以进行样品检测：
[0040]步骤七：蒸发镀膜：将蒸发源颗粒放入真空蒸镀设备的容器中，加热至一定温度，使镓材料蒸发并沉积在基片表面形成镓薄膜。控制蒸发速率和时间，可以调节镓薄膜的厚度和质量。
[0041]步骤八：测量：使用光谱仪、扫描电镜等工具对镓薄膜进行测量和分析，确定其物理和光学性质，以及蒸发过程中的相关参数和影响因素。
[0042]需要注意的是，在制备过程中要采取适当的防护措施，避免接触到危险的化学品、高温等。同时，制备过程需要仔细控制反应条件，确保得到的金属镓颗粒具有一定的粒径和形状，并具有良好的品质。
[0043]实施例1：
[0044]1)准备含有高纯度(99.999％)金属镓离子(Ga
3+
)的三氯化镓(GaCl3)溶液，溶液存放于玻璃容器中。
[0045]2)对此溶液添加还原剂钠(Na)，该反应需要在一定的温度下发生，缓慢加热反应溶液至300℃，使其反应速率适当，能够保证反应的充分进行，同时不会导致反应产物的严重分解或挥发，注意操作和环境安全性。
[0046]3)在反应过程中，金属镓离子被还原为金属镓颗粒，同时产生氢气(H2)和副产物氯化钠(NaCl)，反应方程式为2GaCl3+3Na
→
2Ga+3NaCl，此反应伴随着放热现象。
[0047]4)反应结束降温后，高纯金属镓颗粒沉淀在水中，此即为高纯金属镓蒸发源。
[0048]5)使用孔径1mm的塑料网将产生的金属镓蒸发源过滤出来，去除余液和杂质。
[0049]6)使用异丙醇对金属镓蒸发源进行清洗，将少量异丙醇倒入容器中，将金属镓蒸发源放入其中，并轻轻搅拌一段时间。然后倒掉液体，用蒸馏水冲洗干净。
[0050]7)将金属镓蒸发源分散在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属镓蒸发料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一原料准备：准备含有高纯度金属镓离子的溶液；步骤二添加还原剂，加入还原剂并加热反应溶液；步骤三化学反应：在反应过程中，金属镓离子被还原为金属镓颗粒，反应结束后，金属镓颗粒沉淀在水或有机溶剂中，此即为高纯金属镓蒸发源；步骤四过滤：将产生的金属镓颗粒过滤或离心，去除余液和杂质；步骤五清洁干燥：对金属镓颗粒进行清洗、干燥、分散处理，得到制备好的金属镓颗粒；步骤六包装：将干燥的金属镓颗粒装进充满氩气的瓶子中并放置一包干燥剂，封口保存，完成制备。2.根据权利要求1所述的一种金属镓蒸发料的制备方法，其特征在于：在步骤一原料准备中，使用三氯化镓溶于水或有机溶剂中。3.根据权利要求2所述的一种金属镓蒸发料的制备方法，其特征在于：在步骤二添加还原剂中，还原剂采用钠。4.根据权利要求3所述的一种金属镓蒸发料的制备方法，其特征在于：在步骤三化学反应中，在反应过程中，金属镓离子被还原为金属镓...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾宗慧，
申请(专利权)人：基迈克材料科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：