本發明涉及半導體材料制造領域，具體涉及一種二硫化鉬半導體薄膜材料的制備方法。
背景技術：
二硫化鉬薄膜材料本身不導電，但具有抗磁性，可用作線性光電導體和顯示P型或N型導電性能的半導體，具有整流和換能的作用。二硫化鉬的上述結構特征導致其電阻率非常大、載流子輸運性能較差，使其在半導體及器件領域的應用受到了嚴重阻礙。因此，需要進行材料改性，以提高二硫化鉬薄膜材料中的載流子數目和載流子遷移率，減小二硫化鉬薄膜材料的電阻率，從而提高二硫化鉬薄膜材料的導電性。
為降低二硫化鉬薄膜材料的電阻率、提高其導電性能，以滿足二硫化鉬薄膜材料在半導體器件領域的使用。現有技術中，相對比較成功的做法是，使用金屬元素對二硫化鉬進行摻雜，以進行二硫化鉬材料改性。
但是，這種使用金屬元素對二硫化鉬進行摻雜，以進行二硫化鉬材料改性的方法，其原理均是，使金屬元素進入二硫化鉬晶格中，以取代二硫化鉬元素。由于原子半徑、得失電子能力等方面的差異，這種摻雜技術必然在二硫化鉬薄膜中形成大量缺陷，從而導致產品的材料結構和性能的不穩定性。
總之，采用摻雜的技術手段，以進行二硫化鉬薄膜材料的改性，其產品性能的一致性、穩定性相對較差，產品質量的控制難度大。
技術實現要素：
本發明提供一種二硫化鉬半導體薄膜材料的制備方法，該制備方法采用在上下兩層二硫化鉬膜層之間插入一層銅金屬層，利用所插入的銅金屬薄層中的自由電子對對上下兩層二硫化鉬膜層的電子注入效應，提高薄膜材料中的電子載流子濃度和電子遷移率，達到顯著降低二硫化鉬薄膜材料的電阻率值，顯著提高了二硫化鉬薄膜材料的導電性能，并且所形成的二硫化鉬/銅/二硫化鉬薄膜的結構穩定，性能可重復性強。
為了實現上述目的，本發明提供了一種二硫化鉬半導體薄膜材料的制備方法，該方法包括如下步驟：
（1）基片處理
將絕緣基片切削研磨后，將絕緣基片依次用洗潔精、去離子水超聲清洗10-15min，然后用質量百分數35％的濃氨水/質量百分數20％的雙氧水/去離子水的混合溶液65-75℃處理20-25min，所述濃氨水、雙氧水和去離子水的體積比為1:3:4，最后用去離子水超聲清洗150-200s，取出、用干燥氮氣吹干；
（2）將處理后的絕緣基片裝入托盤、放入真空腔，并將真空腔抽為高真空，在氮氣環境下，將絕緣基片的溫度調至50-100℃，氮氣氣壓調至5-10Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的30-45W濺射功率條件下，利用電離出的氮離子轟擊二硫化鉬靶材，在所述絕緣基片的上表面上，沉積第一層二硫化鉬膜層；
（3）將沉積有第一層二硫化鉬膜層的絕緣基片的溫度調至100-150℃，氮氣氣壓調至1-5Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的40-45W濺射功率條件下，利用電離出的離子轟擊銅金屬靶材，在上述第一層二硫化鉬膜層的表面上，再沉積一層銅金屬層；
（4）將沉積有銅金屬層的絕緣基片的溫度調至50-100℃，氮氣氣壓調至5-10Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的35-40W濺射功率條件下，利用電離出的離子轟擊二硫化鉬靶材，在上述銅膜層的表面上，再第二層二硫化鉬膜層，得到二硫化鉬銅二硫化鉬半導體薄膜材料。
優選的，在所述步驟（1）中，所述切削需利用切削液進行，該切削液采用如下工藝制得：
向水中依次加入聚乙二醇、羥乙基乙二胺、三乙醇胺，混合均勻，靜置20min，再加入FA/QB螯合劑，混合攪拌均勻，靜置30min，得到切削液，其中切削液的各組分的重量百分比為：聚乙二醇15-25%，羥乙基乙二胺20-25%，三乙醇胺5-10%，FA/QB螯合劑10-15%，余量為水。
具體實施方式
實施例一
將絕緣基片切削研磨，該切削液采用如下工藝制得：向水中依次加入聚乙二醇、羥乙基乙二胺、三乙醇胺，混合均勻，靜置20min，再加入FA/QB螯合劑，混合攪拌均勻，靜置30min，得到切削液，其中切削液的各組分的重量百分比為：聚乙二醇15%，羥乙基乙二胺20%，三乙醇胺5%，FA/QB螯合劑10-15%，余量為水。將絕緣基片依次用洗潔精、去離子水超聲清洗10min，然后用濃氨水(質量百分數35％)/雙氧水(質量百分數20％)/去離子水(體積比為1:3:4)的混合溶液65℃處理20min，最后用去離子水超聲清洗150s，取出、用干燥氮氣吹干。
將處理后的絕緣基片裝入托盤、放入真空腔，并將真空腔抽為高真空，在氮氣環境下，將絕緣基片的溫度調至50℃，氮氣氣壓調至5Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的30W濺射功率條件下，利用電離出的氮離子轟擊二硫化鉬靶材，在所述絕緣基片的上表面上，沉積第一層二硫化鉬膜層。
將沉積有第一層二硫化鉬膜層的絕緣基片的溫度調至100℃，氮氣氣壓調至1Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的40W濺射功率條件下，利用電離出的離子轟擊銅金屬靶材，在上述第一層二硫化鉬膜層的表面上，再沉積一層銅金屬層。
將沉積有銅金屬層的絕緣基片的溫度調至50℃，氮氣氣壓調至5Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的35W濺射功率條件下，利用電離出的離子轟擊二硫化鉬靶材，在上述銅膜層的表面上，再第二層二硫化鉬膜層，得到二硫化鉬銅二硫化鉬半導體薄膜材料。
實施例二
將絕緣基片切削研磨，該切削液采用如下工藝制得：向水中依次加入聚乙二醇、羥乙基乙二胺、三乙醇胺，混合均勻，靜置20min，再加入FA/QB螯合劑，混合攪拌均勻，靜置30min，得到切削液，其中切削液的各組分的重量百分比為：聚乙二醇25%，羥乙基乙二胺25%，三乙醇胺10%，FA/QB螯合劑10-15%，余量為水。將絕緣基片依次用洗潔精、去離子水超聲清洗10-15min，然后用濃氨水(質量百分數35％)/雙氧水(質量百分數20％)/去離子水(體積比為1:3:4)的混合溶液75℃處理25min，最后用去離子水超聲清洗200s，取出、用干燥氮氣吹干。
將處理后的絕緣基片裝入托盤、放入真空腔，并將真空腔抽為高真空，在氮氣環境下，將絕緣基片的溫度調至100℃，氮氣氣壓調至10Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的45W濺射功率條件下，利用電離出的氮離子轟擊二硫化鉬靶材，在所述絕緣基片的上表面上，沉積第一層二硫化鉬膜層。
將沉積有第一層二硫化鉬膜層的絕緣基片的溫度調至150℃，氮氣氣壓調至5Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的45W濺射功率條件下，利用電離出的離子轟擊銅金屬靶材，在上述第一層二硫化鉬膜層的表面上，再沉積一層銅金屬層。
將沉積有銅金屬層的絕緣基片的溫度調至100℃，氮氣氣壓調至10Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的40W濺射功率條件下，利用電離出的離子轟擊二硫化鉬靶材，在上述銅膜層的表面上，再第二層二硫化鉬膜層，得到二硫化鉬銅二硫化鉬半導體薄膜材料。