[發明專利]一種提高ZnON薄膜遷移率和穩定性的方法

在審

• 申請號: 201610059148.1
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105525268A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 葉建東;程麗娜;朱順明;湯琨;任芳芳;顧書林;鄭有炓
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/06;C23C14/02;C23C14/58
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

1.一種提高ZnON薄膜遷移率和穩定性的方法，其特征在于，包括以下步驟：采用 三明治結構的ZnON薄膜，三明治結構基底上的夾層為富氮ZnON薄膜，夾層上部的 覆蓋層為富氧ZnON薄膜，采用反應射頻磁控濺射制備三明治結構的ZnON薄膜(異 質結)，以純度為99.999％的鋅靶為濺射靶材，以氬氣、氮氣、氧氣的混合氣體為濺射氣 體，生長ZnON薄膜前濺射室的背景真空度小于2×10^-7Torr，以排凈濺射室中的空氣， 射頻功率為120-300W，襯底溫度為室溫至100℃，生長ZnON薄膜前對高純鋅靶材利用 氬離子束預濺射5-15分鐘；通過兩步反應射頻磁控濺射生長的方法，第一步：氬氣、氮 氣、氧氣的流量分別為20sccm、100sccm、0.8-5sccm，薄膜厚度為20-150納米，第一步 生長得到一層富氮的ZnON薄膜；第二步：氬氣、氮氣、氧氣的流量分別為20sccm、 100sccm、8-20sccm，第二步生長得到一層富氧的ZnON薄膜，薄膜層厚為5-30納米。

2.根據權利要求1所述的提高ZnON薄膜遷移率和穩定性的方法，其特征在于：所 述濺射氣體的純度均為99.999％。

3.根據權利要求2所述的提高ZnON薄膜遷移率和穩定性的方法，其特征在于：在 濺射的過程中，濺射室壓強保持為4-20mTorr。

4.根據權利要求2所述的提高ZnON薄膜遷移率和穩定性的方法，其特征在于：所 述生長ZnON薄膜前預濺射的功率為120-300W。

5.根據權利要求1所述的提高ZnON薄膜遷移率和穩定性的方法，其特征在于： 三明治結構中夾層富氮ZnON和覆蓋層富氧ZnON的氮氣和氬氣流量固定為100sccm 和20sccm，氧氣流量分別為0.8-5sccm和8-20sccm。

6.根據權利要求1所述的提高ZnON薄膜遷移率和穩定性的方法，其特征在于：對 生長的ZnON薄膜在不同氣氛、不同溫度下進行退火處理，所述的不同氣氛為氮氣、真 空、一氧化二氮和氧氣；所述的不同溫度為250℃-500℃。

7.根據權利要求1所述的提高ZnON薄膜遷移率和穩定性的方法，其特征在于：退 火時間均為60分鐘，升溫速率為30℃/min，自然冷卻至室溫。