[發明專利]一種三維結構的異質結器件的制備方法

無效

• 申請號: 200910016216.6
• 申請日: 2009-06-16
• 公開（公告）號: CN101577228A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 武衛兵;胡廣達;崔守剛
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;C25D9/04
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所
• 代理人: 李桂存

1.一種三維結構的異質結器件的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)在基體上生長取向n型ZnO納米棒陣列薄膜；(2)將p型半導體從未被活化的前驅體溶液中電化學沉積在ZnO納米棒表面，實現p型半導體對ZnO納米棒的保形覆蓋；(3)對上述前驅體溶液進行活化，將p型半導體自下而上充分填充到納米棒陣列的空隙中；(4)在p型半導體層的上表面濺射金屬或氧化物導電層電極，制備出三維結構的異質結器件；

所述p型半導體為CuSCN、Cu₂O或CdTe；所述前驅體溶液的pH值為5.5～10.5。

2.根據權利要求1所述的三維結構的異質結器件的制備方法，其特征在于：所述n型ZnO納米棒陣列的形貌特征為：種子層的厚度為100-200nm，棒直徑為30-150nm，棒長度為1～10μm，棒間距為50～150nm。

3.根據權利要求1或2所述的三維結構的異質結器件的制備方法，其特征在于：所述金屬或氧化物導電層電極Au、Pt、ITO、FTO、B:ZnO。

4.根據權利要求1或2所述的三維結構的異質結器件的制備方法，其特征在于：步驟(2)所述未被活化的p型半導體前驅體溶液為：

對p型Cu₂O半導體，其前驅體溶液pH＝9.0～10.5，其中含有0.05～0.4mol/L的CuSO₄或CuCl₂、濃度為Cu²⁺濃度4倍的乙醇胺、二乙醇胺或乳酸作為絡合劑；

對p型CuSCN半導體，其前驅體溶液含有0.01mol/L～0.2mol/L的CuSO₄或CuCl₂、離子濃度為Cu²⁺濃度4倍的二乙醇胺、二乙醇胺或乳酸作為絡合劑、0.01～0.4mol/L的KSCN或NaSCN；

對p型CdTe半導體，其前驅體溶液pH＝5.5～7.0，含有0.05～0.2mol/L的CdCl₂、0.1～5mmol/L的TeO₂。

5.根據權利要求1或2所述的三維結構的異質結器件的制備方法，其特征在于：步驟(2)所述的電化學沉積條件為：

對p型CuSCN和Cu₂O半導體，溶液溫度為5-30℃，沉積電位為-0.7～-1.2V；對p型CdTe半導體，溶液的pH＝5.5-6，溫度為65～75℃，沉積電位為-0.6～-0.8V；所述電位指的是相對于飽和Ag/AgCl參比電極。

6.根據權利要求1或2所述的三維結構的異質結器件的制備方法，其特征在于：步驟(3)所述的對前驅體溶液進行活化的方法為：

對p型CuSCN和Cu₂O半導體，調整溶液溫度為35-65℃，沉積電位為-0.2～-0.8V；

對p型CdTe半導體，調整溶液溫度為75～95℃，pH值為5.5-6.0，沉積電位為-0.8～-1.0V。