[發(fā)明專(zhuān)利]尖晶石相p型鐵酸鎳半導(dǎo)體氧化物薄膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010099720.3
• 申請(qǐng)日: 2020-02-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111270205B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王先杰;宋炳乾;隋郁;宋波;張伶莉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C23C14/28
• 分類(lèi)號(hào): C23C14/28;C23C14/08;C04B35/28
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 岳泉清

尖晶石相p型鐵酸鎳半導(dǎo)體氧化物薄膜的制備方法，本發(fā)明涉及一種p型半導(dǎo)體性氧化物薄膜的制備方法，制備方法：一、清洗襯底，得到清洗處理后的襯底；二、將清洗處理后的襯底放在托盤(pán)上，利用機(jī)械泵和分子泵將生長(zhǎng)室抽至本底真空，襯底加熱到530～580℃，以NiFe₂O₄陶瓷材料為靶材，調(diào)整高能脈沖激光器，控制脈沖激光輸出為能量100～250mJ進(jìn)行脈沖激光沉積薄膜，薄膜沉積過(guò)程中生長(zhǎng)氧分壓為0.1～20mTorr，得到尖晶石相p型半導(dǎo)體性氧化物薄膜。本發(fā)明采用脈沖激光沉積方法生長(zhǎng)NiFe₂O₄半導(dǎo)體氧化物薄膜，在較低氧分壓下得到的四面體Fe缺失的NiFe₂O₄薄膜是一種p型半導(dǎo)體材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種p型半導(dǎo)體性氧化物薄膜的制備方法。

背景技術(shù)

過(guò)渡金屬氧化物由于其來(lái)源豐富、價(jià)格低廉且環(huán)境友好等特點(diǎn)目前備受關(guān)注。但是尖晶石結(jié)構(gòu)氧化物從電學(xué)性質(zhì)上來(lái)說(shuō)，除了Fe₃O₄屬于半金屬(其能級(jí)分布介于金屬與半導(dǎo)體之間)材料之外，大多數(shù)的尖晶石氧化物是一種絕緣體材料，其電阻很大。在多數(shù)研究中與其他半導(dǎo)體或者金屬材料之間存在著嚴(yán)重的接觸電阻不匹配現(xiàn)象，使得電子流或者自旋流在經(jīng)過(guò)二者界面時(shí)出現(xiàn)了嚴(yán)重的損耗。常見(jiàn)的鐵氧化物如ZnFe₂O₄是電子導(dǎo)電型氧化物，很少有尖晶石氧化物表現(xiàn)出以空穴載流子為主的導(dǎo)電特性。由于空穴導(dǎo)電材料在薄膜晶體管、發(fā)光二極管和太陽(yáng)能電池上的巨大應(yīng)用，這使得p型過(guò)渡金屬氧化物材料成為研究的熱點(diǎn)(Advanced Materials,2016,28,3831；Journal of Physics:Condens.Matter,2016,28,383002)。目前，已報(bào)到的p型尖晶石材料有以Cu基為主的CuBi₂O₄(Journal ofMaterials Chemistry A,2016,4,8995)、CuCr₂O₄(APL Materials,2016,4,046106)，和以Ni基為主的NiMn₂O₄(Solar Energy,2018,166,220)、NiAl₂O₄(International Journal ofHydrogen Energy,2017,42,26652)和非化學(xué)計(jì)量比的NiCo₂O₄(Physical Review B,2012,85,085204)，以及以Fe基為代表的CaFe₂O₄(Journal of the American Chemical Society,2010,132,17343)。