[發明專利]一種p型ZnRhMO非晶氧化物半導體薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201610914164.4
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN106711200B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 呂建國;孟璐
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01L29/24
• 分類號: H01L29/24;H01L21/02;H01L29/786
• 代理公司: 杭州宇信知識產權代理事務所(普通合伙) 33231
• 代理人: 張宇娟;王煦麗

1.一種p型ZnRhMO非晶氧化物半導體薄膜，其特征在于：在所述ZnRhMO中，Zn為+2價，Rh為+3價，二者與O結合共同形成材料的p型導電基體；M為Cu，即所述ZnRhMO為ZnRhCuO，且所述ZnRhCuO的化學式為Zn_xRh₂Cu_yO_x+3+0.5y，其中1≦x≦2，0.5≦y≦1；M在所述ZnRhMO中為亞氧化化學價態，即Cu為+1價；M摻入基體中，形成p型導電，且M與Zn和Rh共同作用形成空間網絡結構，在非晶狀態下彼此連通，起到空穴傳輸通道的作用。

2.根據權利要求1所述的一種p型ZnRhMO非晶氧化物半導體薄膜，其特征在于：所述p型ZnRhCuO非晶氧化物半導體薄膜的空穴濃度為10¹³～10¹⁵cm^-3，可見光透過率≧87％。

3.如權利要求1或2所述的一種p型ZnRhMO非晶氧化物半導體薄膜的制備方法，其特征在于：制備p型ZnRhCuO非晶氧化物半導體薄膜的步驟包括如下：

1)以高純ZnO、Rh₂O₃和Cu₂O粉末為原材料，混合，研磨，在1050～1100℃的N₂氣氛下燒結，制成ZnRhCuO陶瓷片為靶材，其中Zn、Rh、Cu三組分的原子比為1～2:2:0.5～1；

2)采用脈沖激光沉積(PLD)方法，將襯底和靶材安裝在PLD反應室中，抽真空至真空度低于1×10^-3Pa；

3)通入O₂為工作氣體，氣體壓強10～13Pa，襯底溫度為25～500℃，以脈沖激光轟擊靶材，靶材表面原子和分子熔蒸后在襯底上沉積，形成一層薄膜，在不高于100Pa的O₂氣氛中自然冷卻到室溫，得到p型ZnRhCuO非晶薄膜。