一种制备p型CuAlO透明导电薄膜的方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-05-08 11:26:53
本发明涉及一种制备 p 型 CuAlO2透明导电薄膜的方法。本发明首先,以 Cu2O 和 Al2O3为原料,经过人工研磨或机械球磨混合均匀,将混合粉末装入粉末压片机,制成圆柱状靶材坯料,将靶材坯料放入刚玉坩埚中盖好后置于单晶炉中,在温度为 1100oC ~ 1200oC 之间烧结 10 ~ 12 小时即得到 CuAlO2陶瓷靶材 ;然后,将烧制好的 CuAlO 2靶材放入电子束蒸发镀膜设备的坩埚内,抽至本底真空,在不通入任何反应气体的情况下,进行电子束蒸发镀膜,控制电子束流和沉积时间即得到 p型 CuAlO2透明导电薄膜。本发明方法制备的 p 型CuAlO2导电靶材具有制备过程简单、烧结过程受热均匀、产物纯度高、制备过程清洁无污染
本发明方法制备的 p 型CuAlO2导电靶材具有制备过程简单、烧结过程受热均匀、产物纯度高、制备过程清洁无污染
电子束蒸发镀膜技术具有简单易操作的优点,且其制备薄膜过程中具有电子束能量高、蒸发速率快等特点,对于氧化物薄膜的制备,可以不通入任何反应气体,直接从陶瓷靶材上蒸发在衬底上成膜,是一种低成本、高效率沉积氧化物薄膜的方法和生产工艺。合成晶相纯净的适合于电子束蒸发镀膜设备使用的 CuAlO2 陶瓷靶材对成膜质量非常关键
本发明属于半导体材料制备技术领域,具体涉及一种制备 p 型 CuAlO2 透明导电薄膜的方法。
透明导电氧化物 (TCO) 是平板显示器、太阳电池、光电子器件等领域中不可或缺的材料,如 In2O3:Sn (ITO), ZnO:Al (AZO), 和 SnO2:F (FTO) 等,它们均为 n 型导电材料,其薄膜仅作为单一的电学或光学涂层使用,而 pn 结是半导体器件的基础,p 型 TCO 材料是制作透明 pn 结的必不可少的材料
季振国,杭州电子科技大学特聘教授,浙江大学博士生导师,山东大学合作博士生导师,中国致公党浙江省委委员兼杭电支部主任委员,无机材料学报编委,中国真空学会理事,浙江省新世纪151人才工程入选人员。曾先后在浙江大学、英国Surrey大学、美国Lawrence Berkeley国家实验室、日本东京大学、香港中文大学等地学习和研究,主要从事电子材料与器件方面的教学与研究。已在国内外刊物上发表100多篇学术论文,获得10多项国家发明专利授权,承担和参与了包括国家重大基础研究项目(973)、国家自然科学基金重大项目、863高科技项目、军事973项目、军用元器件预研项目、国家自然科学研究基金等多个研究项目,几十年来为国家培养博士生和硕士研究生60余人
本发明所制备的靶材由于体积小,烧结过程中受热均匀,易得到晶相纯净的靶材,同时易于覆盖电子束蒸发镀膜设备的坩埚底部,不致于被电子束击穿,适用于对靶材形状没有固定要求的真空镀膜系统使用。 本发明使用单晶炉进行一次多批量的靶材烧结,且无需二次烧结,即得结晶优良的靶材。电子束蒸发镀膜时不通入任何工作气体,减少了复杂气路管道设施,本底压强为1×10-4Pa,试验过程简单。电子束蒸发镀膜时,蒸镀条件为 :蒸镀高压为 6 kV 或 8kV 档位,电子束流为 20 ~250mA,蒸镀时间 5 ~ 45 分钟。 本发明中,所制备薄膜的透明性,可通过控制电子束流、基板温度以及蒸镀时间来控制改善。
技术合作,遣派学者专家到国外或者其他地区的高校,研究机构或者生产企业与对方的学者,专家合作进行研究设计,或者双方学者,专家轮流到对方学校,研究机构或者企业进行研究。