[发明专利]一种p型透明导电氧化物及其掺杂非晶薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种p型透明导电氧化物及其掺杂非晶薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下几个步骤：

步骤一：准备基片，将基片先使用丙酮超声清洗10min以上，吹干，再用乙醇溶液超声清洗10min以上，吹干；所述的丙酮超声清洗和乙醇溶液超声清洗各洗一遍以上；

步骤二：将基片固定在磁控溅射仪的样品台上，然后将样品台放入磁控溅射仪的真空室；

步骤三：将金属靶放入真空室，固定在靶位上；如果需要掺杂金属，或者在金属靶表面贴上所需掺杂金属片；或者采用合金靶；

步骤四：将磁控溅射仪的真空室抽真空，如果采用纯金属靶或者贴片掺杂金属方式，当真空室的真空度达到预定值4.0～5.0×10^-4Pa后，向真空室中充入高纯O₂气，待真空室内气体压力稳定在0.1～1.5Pa；继续向真空室中充入高纯Ar气，使真空室内气体压力稳定在2.0～5.0Pa；如果采用合金靶方式，当真空室的真空度达到预定值4.0～5.0×10^-4Pa后，向真空室内充入高纯O₂气和高纯Ar气，使真空室内气体压力稳定在1.0～2.0Pa，其中氧气与氩气的气压比保持与贴片方式一样的比例；

步骤五：根据溅射金属靶的材料不同，其溅射表面比功率不能超过50w/cm²；

具体电源溅射参数为：如果采用双极脉冲电源，负极电压不低于450V，电流I不超过0.1A，；如果采用射频电源，打开射频电源加电压200～500V，输出功率为50～200W；控制沉积时间达到30～120s后，停止沉积，制备出透明导电氧化物非晶薄膜或者掺杂氧化物非晶薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种p型透明导电氧化物及其掺杂非晶薄膜的制备方法，其特征在于：所述的基片为7095玻璃基片、石英基片、NaCl单晶基片或Si单晶基片，基片的厚度为0.5～2mm。

3.根据权利要求1所述的一种p型透明导电氧化物及其掺杂非晶薄膜的制备方法，其特征在于：所述的金属靶选择的金属是Cu、Ag或Pt，所述的掺杂金属是Ag、Al或In。

4.根据权利要求1所述的一种p型透明导电氧化物及其掺杂非晶薄膜的制备方法，其特征在于：掺杂金属与金属靶金属的原子比小于等于30：70。

5.根据权利要求1所述的一种p型透明导电氧化物及其掺杂非晶薄膜的制备方法，其特征在于：步骤五中溅射表面比功率35～50w/cm²；溅射电流I为0.05A≤I<0.1A。

6.一种p型透明导电氧化物及其掺杂非晶薄膜，其特征在于：所述非晶薄膜为氧化亚铜非晶薄膜或Ag掺杂及未掺杂的氧化亚铜非晶薄膜。

7.根据权利要求6所述的一种p型透明导电氧化物及其掺杂非晶薄膜，其特征在于：所述的Ag掺杂Cu₂O非晶薄膜，Ag与Cu的原子比为3：7，非晶薄膜的电阻率为0.04Ω·cm，其空穴载流子浓度高达1.85×10²¹cm^-3，迁移率达0.767cm²/V·s。

8.根据权利要求6所述的一种p型透明导电氧化物及其掺杂非晶薄膜，其特征在于：所述的氧化亚铜非晶薄膜电阻率为10.9Ω·cm，其空穴载流子浓度2.95×10¹⁸cm^-3，迁移率0.192cm²/V·s。