[发明专利]一种p型CaMSnO非晶氧化物半导体薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种p型CaMSnO非晶氧化物半导体薄膜，其特征在于：所述CaMSnO非晶氧化物半导体薄膜中Ca为+2价，M为VIIIB族过渡金属Co，且为+3价，Ca与M共同与O结合形成材料的p型导电基体；Sn为+2价，在基体中也同时形成p型导电，且具有球形电子轨道，在非晶状态下电子云高度重合，起到空穴传输通道的作用；且CaMSnO为CaCoSnO时，所述p型CaMSnO非晶氧化物半导体薄膜化学式为Ca₃Co₄Sn_xO_9+x，其中1≦x≦2。

2.根据权利要求1所述的一种p型CaMSnO非晶氧化物半导体薄膜，其特征在于：所述p型CaMSnO非晶氧化物半导体薄膜的空穴浓度10¹²～10¹⁴cm^-3。

3.如权利要求1或2所述的一种p型CaMSnO非晶氧化物半导体薄膜的制备方法，其特征在于：制备p型CaCoSnO非晶氧化物半导体薄膜包括步骤如下：

1)以高纯CaO、Co₂O₃和SnO粉末为原材料，混合，研磨，在950～1050℃的Ar气氛下烧结，制成CaCoSnO陶瓷片为靶材，其中Ca、Co、Sn三组分的原子比为3:4:1～2；

2)采用脉冲激光沉积(PLD)方法，将衬底和靶材安装在PLD反应室中，抽真空至真空度低于1×10^-3Pa；

3)通入O₂为工作气体，气体压强6～8Pa，衬底温度为300～500℃，以脉冲激光轰击靶材，靶材表面原子和分子熔蒸后在衬底上沉积，形成一层薄膜，在不高于100Pa的O₂气氛中自然冷却到室温，得到p型CaCoSnO非晶薄膜。