[發(fā)明專利]一種銦鎵共摻的低阻P型二氧化錫薄膜材料及其制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710067666.9
• 申請(qǐng)日: 2007-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN101077826A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季振國(guó);黃奕仙;霍麗娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C03C17/245
• 分類號(hào): C03C17/245;C01G19/02;H01L21/00
• 代理公司: 杭州之江專利事務(wù)所
• 代理人: 連壽金

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低阻P型透明導(dǎo)電金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜及其制造方法，特別涉及一種銦鎵共摻的低阻P型二氧化錫薄膜材料及其制造方法。

背景技術(shù)

中國(guó)發(fā)明專利CN?03141558.X提供一種P型銦錫氧化物的制備方法，制成P型摻銦的二氧化錫透明導(dǎo)電薄膜，其缺點(diǎn)是在摻銦的二氧化錫中存在晶格畸變，導(dǎo)致空穴遷移率大幅下降，使得制成的薄膜的電阻率難以進(jìn)一步降低，制約該薄膜導(dǎo)電性能的提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種銦鎵共摻的低阻P型二氧化錫薄膜材料及其制造方法，即制成銦鎵共摻的二氧化錫透明導(dǎo)電薄膜，利用銦離子比錫離子大、鎵離子比錫離子小的關(guān)系，使該導(dǎo)電薄膜的晶格畸變減小，載流子遷移率提高，電阻率降低，由此改善P型二氧化錫透明導(dǎo)電薄膜電學(xué)性能。

一種銦鎵共摻的低阻P型二氧化錫薄膜材料，其特征在于：該薄膜材料的分子通式為Ga_xIn_ySn_1-x-yO₂，其中X的取值范圍為0.09～0.15，y的取值范圍為0.15～0.25，兩者之比滿足0.55≤X/y≤0.65。

一種制造銦鎵共摻的低阻P型二氧化錫薄膜材料的方法，其特征是采用下列工藝步驟：

1)以純度皆為99.99％的錫、銦、鎵為原料，用真空融煉法制作銦鎵錫三元合金磁控濺射靶材，該靶材的分子通式為Ga_xIn_ySn_1-x-y，其中X的取值范圍0.09～0.15，y的取值范圍為0.15～0.25，兩者之比滿足0.55≤X/y≤0.65；

2)取上述靶材，按常規(guī)直流磁控濺射工藝，在普通玻璃上沉積銦鎵錫合金薄膜；

3)將上述合金薄膜置于空氣或氧氣中，在400℃～550℃的情況下熱氧化1-2小時(shí)，形成銦鎵共摻的P型二氧化錫薄膜材料。

表1為圖1所示的單獨(dú)摻銦的二氧化錫薄膜和銦鎵共摻二氧化錫薄膜的霍爾效應(yīng)測(cè)試結(jié)果：?jiǎn)为?dú)摻銦的二氧化錫薄膜的電阻率為420Ω.cm，而遷移率很低，僅為0.00373cm²V^-1S^-1；鎵銦共摻的二氧化錫薄膜的電阻率為0.168Ω.cm，遠(yuǎn)比單獨(dú)摻銦的二氧化錫薄膜的電阻率小，而遷移率卻比單獨(dú)摻銦時(shí)高4個(gè)數(shù)量級(jí)，為39.2cm²V^-1S^-1。可見同時(shí)摻入離子半徑比錫離子大的銦離子和離子半徑比錫離子小的鎵離子，可以有效提高空穴的遷移率，顯著降低P型二氧化錫薄膜的電阻率。