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一种5G通讯用的发电玻璃组件及其制备方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明属于5G通讯技术领域,涉及一种5G通讯用的发电玻璃组件及其制备方法。

相关背景技术

[0002] 随着5G通信技术的发展,传统发电玻璃金属膜层对5G高频通讯信号具有很大的衰减,在2‑5GHz频段通信的损耗约50db。在大量使用玻璃幕墙的城市中,复杂电磁环境给高频通信的部署和室内覆盖带来了巨大挑战。因此,研究开发面向5G通讯的发电玻璃具有十分重要的应用价值。然而,相关领域的研究相对匮乏,有必要进行相关研究,开拓新的制备方法,以提高其应用价值。

具体实施方式

[0028] 下面结合图1对本发明作进一步说明:一种5G通讯用的发电玻璃组件的制备方法,具体实施步骤如下:
实施例
[0029] (1)将高透超白玻璃基底浸入10%的氢氧化钠的水与乙醇混合碱液中(水和乙醇的体积比为1:5)浸泡2分钟,取出后用去离子水冲洗;之后浸入到6%的盐酸溶液中浸泡3分钟,取出后用去离子水冲洗,烘干;(2)在高透超白玻璃基底1上表面镀制一层AZO透明导电层2(电阻小于12Ω/□),在AZO透明导电层2的上表面整面涂覆光刻胶,之后采用激光刻蚀法刻蚀AZO透明导电层,使其呈现十字交叉形状结构,结构的长宽尺寸为通讯波长λ/10 –λ;所述AZO透明导电层的制备,采用高纯AZO(氧化锌铝)靶材,纯度为99  .99%,其中ZnO含量为98%,Al2O3含量为‑6
2.0%;腔体的本征真空度为6 .0x10 pa,溅射功率为7000w,电压为600v;起辉时Ar(氩气)‑3
流量为200sccm,维持3 .0x10 torr的压力,基片架加热温度为200℃,进行镀膜;
(3)通过低功率磁控溅射的方式,先在十字交叉形状的凹槽内沉积一层SiO2,后沉积一层SiN层,随后将光刻胶去除;
(4)在步骤(3)制得的涂层上采用磁控溅射法沉积MgZnO n型半导体膜3,靶材采用‑6 
高纯MgZnO靶材,纯度为99.99%,本体真空6.0 x 10 pa,溅射功率为5000 w,电压为600 v,‑3
样品进入腔体,起辉时Ar流量为200 sccm,维持压力在2.5x10 torr,样品随基片架做往复运动来控制膜厚和均匀性,基板加热温度为400 ℃进行镀膜,MgZnO膜的厚度为100nm;
(5)采用近空间升华法,在步骤(4)制得的涂层上沉积CdS和CdTe半导体层4;整个‑2 
镀膜真空腔的本体真空6.0 x 10 pa,通过红外均匀辐射加热,腔体和基本保持500℃,腔体内往复冲入Ar气和往复抽真空,降低腔体内的污染物浓度,往复次数为3次,通过热源升华CdS先沉积50nm的CdS层,打开挡板阻挡CdS升华口,打开CdTe热源,然后沉积1.4μm的CdTe层;
(6)在步骤(5)制得的涂层上沉积ZnTe:Cu的p型半导体膜层5,溅射腔体抽真空至‑6 
6.0 x 10 Pa,采用两靶位,ZnTe靶和Cu,纯度为99.99%;直流溅射,采用直流电源功率‑3
500W,起辉时Ar流量为100 sccm,真空度维持在 2.5x10 torr,进行溅射镀膜,镀制厚度
30nm的ZnTe:Cu薄膜;
(7)在步骤(6)制得的涂层上设置背电极层5,背电极层采用Mo,采用磁控溅射法进‑6
行沉积,溅射腔体抽真空至6.0 x 10 ,靶材为金属Mo靶,纯度为99.99%;采用直流磁控溅‑3
射,直流电源功率300W,起辉时Ar流量为100 sccm,真空度维持在 2.5x10 torr,进行溅射镀膜,镀制厚度200nm金属薄膜;在背电极层上表面整面涂覆光刻胶,之后采用激光刻蚀法刻蚀Mo电极层,使其呈现十字交叉形状结构,结构的长为17mm,宽为11mm;再通过低功率磁控溅射的方式在十字交叉形状的凹槽内沉积一层SiO2,后沉积一层SiN层,将光刻胶去除,即得一种5G通讯用的发电玻璃组件,其在2‑5GHz通讯频段的平均损耗为4.9 db。
实施例
[0030] (1)将高透超白玻璃基底浸入5%的氢氧化钠的水与乙醇混合碱液中(水和乙醇的体积比为1:5)浸泡3分钟,取出后用去离子水冲洗;之后浸入到3%的盐酸溶液中浸泡5分钟,取出后用去离子水冲洗,烘干;(2)在高透超白玻璃基底1上表面粘贴图案化高温胶带,再镀制一层AZO透明导电层2(电阻小于12Ω/□);所述AZO透明导电层的制备,采用高纯AZO(氧化锌铝)靶材,纯度为‑6
99 .99%,其中ZnO含量为97  .5%,Al2O3含量为1  .5%;腔体的本征真空度为6 .0x10 pa,‑3
溅射功率为6800w,电压为580v,起辉时Ar(氩气)流量为200sccm,维持3 .0x10 torr的压力,基片架加热温度为200℃,进行镀膜;
(3)在步骤(2)制得的涂层上采用磁控溅射法沉积MgZnO n型半导体膜3,靶材采用‑6 
高纯MgZnO靶材,纯度为99.99%,本体真空6.0 x 10 pa,溅射功率为4900 w,电压为600 v,‑3
样品进入腔体,起辉时Ar流量为200 sccm,维持压力在2.0x10 torr,样品随基片架做往复运动来控制膜厚和均匀性,基板加热温度为300℃进行镀膜,MgZnO膜的厚度为80nm;
(4)镀制完成后去除高温胶带;
(5)采用近空间升华法,在步骤(4)制得的涂层上沉积CdS和CdTe半导体层4;整个
 
镀膜真空腔的本体真空1.0pa,通过红外均匀辐射加热,腔体和基本保持450℃,腔体内往复冲入Ar气和往复抽真空,降低腔体内的污染物浓度,往复次数为3次,通过热源升华CdS先沉积30nm的CdS层,打开挡板阻挡CdS升华口,打开CdTe热源,然后沉积2.0μm的CdTe层;
(6)在步骤(5)制得的涂层上沉积ZnTe:Cu的p型半导体膜层5,溅射腔体抽真空至‑6 
9.0 x 10 Pa,采用两靶位,ZnTe靶和Cu,纯度为99.99%;直流溅射,采用直流电源功率‑3
500W,起辉时Ar流量为100 sccm,真空度维持在 2.5x10 torr,进行溅射镀膜,镀制厚度
10nm的ZnTe:Cu薄膜;
(7)在步骤(6)制得的涂层上设置背电极层5,背电极层采用Mo,采用磁控溅射法进‑6
行沉积,溅射腔体抽真空至9.0 x 10 ,靶材为金属Mo靶,纯度为99.99%;采用直流磁控溅‑3
射,直流电源功率300W,起辉时Ar流量为100 sccm,真空度维持在 2.5x10 torr,进行溅射镀膜,镀制厚度300nm金属薄膜;随后采用激光刻蚀法刻蚀Mo电极层,使其呈现十字交叉形状结构,结构的长为17mm,宽为11mm,即得一种5G通讯用的发电玻璃组件,其在2‑5GHz通讯频段的平均损耗为4.8 db。
实施例
[0031] (1)将高透超白玻璃基底浸入10%的氢氧化钠的水与乙醇混合碱液中(水和乙醇的体积比为1:5)浸泡3分钟,取出后用去离子水冲洗;之后浸入到6%的盐酸溶液中浸泡3分钟,取出后用去离子水冲洗,烘干;(2)在高透超白玻璃基底1上表面粘贴图案化高温胶带,再镀制一层ITO透明导电层2(电阻小于16Ω/□);所述ITO透明导电层的制备,采用高纯ITO靶材,纯度为99 .99%,‑6
腔体的本征真空度为5 .5x10 pa,采用直流电源,溅射功率为3000w,电压为500v,起辉时Ar‑3
(氩气)流量为200sccm,维持3 .5x10 torr的压力,基片架加热温度为200℃,进行镀膜;
(3)在步骤(2)制得的涂层上采用磁控溅射法沉积MgZnO n型半导体膜3,靶材采用‑6 
高纯MgZnO靶材,纯度为99.99%,本体真空6.0 x 10 pa,溅射功率为5000 w,电压为600 v,‑3
样品进入腔体,起辉时Ar流量为200 sccm,维持压力在2.0x10 torr,样品随基片架做往复运动来控制膜厚和均匀性,基板加热温度为300℃进行镀膜,MgZnO膜的厚度为80nm;
(4)镀制完成后去除高温胶带;
(5)采用近空间升华法,在步骤(4)制得的涂层上沉积CdS和CdTe半导体层4;整个‑2 
镀膜真空腔的本体真空6.0 x 10 pa,通过红外均匀辐射加热,腔体和基本保持450℃,腔体内往复冲入Ar气和往复抽真空,降低腔体内的污染物浓度,往复次数为3次,通过热源升华CdS先沉积50nm的CdS层,打开挡板阻挡CdS升华口,打开CdTe热源,然后沉积1.4μm的CdTe层;
(6)在步骤(5)制得的涂层上沉积ZnTe:Cu的p型半导体膜层5,溅射腔体抽真空至‑6 
6.0 x 10 Pa,采用两靶位,ZnTe靶和Cu,纯度为99.99%;直流溅射,采用直流电源功率‑3
500W,起辉时Ar流量为100 sccm,真空度维持在 2.5x10 torr,进行溅射镀膜,镀制厚度
10nm的ZnTe:Cu薄膜;
(7)在步骤(6)制得的涂层上设置背电极层5,背电极层采用Mo,采用磁控溅射法进‑6
行沉积,溅射腔体抽真空至9.0 x 10 ,靶材为金属Mo靶,纯度为99.99%;采用直流磁控溅‑3
射,直流电源功率300W,起辉时Ar流量为100 sccm,真空度维持在 2.5x10 torr,进行溅射镀膜,镀制厚度200nm金属薄膜;随后采用激光刻蚀法刻蚀Mo电极层,使其呈现十字交叉形状结构,结构的长为17mm,宽为11mm,即得一种5G通讯用的发电玻璃组件,其在2‑5GHz通讯频段的平均损耗为4.5 db。
实施例
[0032] (1)将高透超白玻璃基底浸入10%的氢氧化钠的水与乙醇混合碱液中(水和乙醇的体积比为1:5)浸泡3分钟,取出后用去离子水冲洗;之后浸入到6%的盐酸溶液中浸泡3分钟,取出后用去离子水冲洗,烘干;(2)在玻璃基底上镀制一层ITO膜作为透明导电层(电阻小于12Ω/□),所述ITO透‑6
明导电层的制备,采用高纯ITO靶材,纯度为99  .99%,腔体的本征真空度为5  .5x10 pa,采用直流电源,溅射功率为4000w,电压为570v,起辉时Ar(氩气)流量为200sccm,维持4 ‑3
.0x10 torr的压力,基片架加热温度为200℃,进行镀膜。
[0033] (4)在步骤(3)制得的涂层上采用磁控溅射法沉积MgZnO,靶材采用高纯(纯度为‑6 99.99%)MgZnO靶材,本体真空6.0 x 10 pa,溅射功率为5000 w,电压为600 v;样品进入腔‑3
体,起辉时Ar流量为200 sccm,维持压力在2.5x10 torr,样品随基片架做往复运动来控制膜厚和均匀性,基板加热温度为350℃进行镀膜,MgZnO膜的厚度为120nm
(5)采用近空间升华法,在步骤(4)制得的涂层上沉积CdS和CdTe半导体层;整个镀‑2 
膜真空腔的本体真空6.0 x 10 pa,通过红外均匀辐射加热,腔体和基本保持500℃,腔体内往复冲入Ar气和往复抽真空,降低腔体内的污染物浓度,往复次数为3次;通过热源升华CdS先沉积50nm的CdS层,打开挡板阻挡CdS升华口,打开CdTe热源,然后沉积大约3μm的CdTe层;
(6)在步骤(5)制得的涂层上采用磁控溅射法制备厚度为20nm的ZnTe:Cu膜作为p‑5
型半导体膜层;溅射腔体抽真空至5.0×10 Pa,采用两靶位,ZnTe靶和Cu靶,纯度为99.99%,采用的磁控溅射法为直流磁控溅射法,采用直流电源功率500W,起辉时Ar流量为100 sccm,‑3
真空度维持在 2.5x10 torr,进行溅射镀膜;
(7)在步骤(6)制得的涂层上采用磁控溅射法进行沉积Al作为背电极层,纯度为
99.99%;采用的磁控溅射法为直流磁控溅射法,采用直流电源功率300W,起辉时Ar流量为‑3
100 sccm,真空度维持在 2.5x10 torr,进行溅射镀膜,厚度为250nm;
(8)采用激光刻蚀的方式在玻璃基底上的整个膜层上打出十字交叉形状结构,结构的长为17mm,宽为11mm,在十字交叉形状的凹槽内通过磁控溅射的方式沉积SiO2/SiN交替增透膜,即得一种5G通讯用的发电玻璃组件,其在2‑5GHz通讯频段的平均损耗为4.5 db。

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