[發明專利]一種ZnO透明導電薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201711173710.4
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107881470A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 朱秋華
• 申請（專利權）人: 朱秋華
• 主分類號: C23C14/08
• 分類號: C23C14/08;C23C14/18
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司11659
• 代理人: 徐鵬飛

1.一種ZnO透明導電薄膜，其特征在于，包括：

襯底；

第一類型外延層，位于所述襯底上；

鍍Au結構層，位于所述第一類型外延層上遠離所述襯底的一側；

第二類型外延層，位于所述鍍Au結構層上遠離所述鍍Au結構層的一側。

2.根據權利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述襯底材料為石英；所述第一類型外延層和所述第二類型外延層為ZnO。

3.根據權利要求1所述的薄膜，其特征在于：

所述第一類型外延層的厚度為20-50nm；

所述鍍Au結構層的厚度為6nm；

所述第二類型外延層的厚度為15-50nm。

4.根據權利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述薄膜采用激光分子束外延鍍膜系統制備。

5.一種ZnO透明導電薄膜的制備方法，其特征在于，包括：

提供一種襯底；

在所述襯底上生長第一類型外延層；

位于所述第一類型外延層上遠離所述襯底的一側生長鍍Au結構層；

在所述鍍Au結構層上遠離所述鍍Au結構層的一側，生長第二類型外延層。

6.根據權利要求5所述的ZnO透明導電薄膜的制備方法，其特征在于，所述襯底材料為石英；所述第一類型外延層和所述第二類型外延層為ZnO。

7.根據權利要求5所述的ZnO透明導電薄膜的制備方法，其特征在于，其特征在于，制備所得到的各膜層的厚度為：

所述第一類型外延層的厚度為20-50nm；

所述鍍Au結構層的厚度為6nm；

所述第二類型外延層的厚度為15-50nm。

8.根據權利要求5所述的ZnO透明導電薄膜的制備方法，其特征在于，所述的ZnO基透明導電薄膜采用激光分子束外延法制備。

9.根據權利要求5所述的ZnO透明導電薄膜的制備方法，其特征在于，制備過程包括如下步驟：

清洗襯底，并使用氮氣吹干；

將所述襯底置于激光分子束外延鍍膜系統的反應室內合適位置處，關閉所述反應室閥門，將設備抽真空至2×10^-4Pa；

對所述襯底進行加熱至500～600℃，在射頻離化氧氣氛中生長第一類型外延層加熱時升溫速率為每分鐘3～6℃；

將所述襯底溫度調至300--～350℃，在射頻離化氧氣氛中生長鍍Au結構層，所述射頻離化氧氣氛分壓為5×10^-4Pa；

將所述襯底進行加熱至500～600℃，在射頻離化氧氣氛中生長第二類型外延層加熱時升溫速率為每分鐘3～6℃，，所述射頻離化氧氣氛分壓為2×10^-4Pa；將制備所得的薄膜置于700℃下的惰性氣體環境中退火1小時。

10.根據權利要求5所述的ZnO透明導電薄膜的制備方法，其特征在于，制備所述第一類外延層和所述第二類外延層選用的靶材是純度為99.999％的ZnO材料；制備所述鍍Au結構層的靶材選用的是為99.999％的Au。