[发明专利]一种制备硼掺杂的n型高硬度透明导电氧化锌薄膜的方法

摘要

本发明涉及一种用硼掺杂制备高硬度的n型透明导电氧化锌薄膜的方法，该方法包括用脉冲激光沉积设备，采用氧化锌和单质硼的复合马赛克靶，将真空室的真空度抽到压强小于10^－3Pa，同时将基片加热到温度为350℃－650℃之间；同时通入氧气到7×10^－3－1×10^－4Pa的氧气压力下，在基片上进行沉积，其中沉积时间20－100分钟，得到单质硼原子掺杂的氧化锌薄膜，其中硼原子在薄膜中的的比例为30％到0.1％。本发明的方法所制备的薄膜厚度在200－800nm之间，薄膜的硬度达到了12.1GPa，杨氏模量为120 GPa，电阻率7×10^－4Ω·cm，载流子浓度3×10²⁰/cm³，迁移率为35cm²/V.S。

主权项

1.一种制备硼掺杂的高硬度的n型透明导电氧化锌薄膜的方法，利用脉冲激光沉积设备，采用马赛克靶在基片上沉积而成，其特征在于，包括以下步骤：1).首先制作马赛克靶，所述的马赛克靶为利用硼和氧化硼以及氧化锌原料，分别制成圆形的饼，圆形的饼切成多个扇形，然后将硼和氧化硼以及氧化锌扇形的饼拼成复合马赛克靶；2).将步骤1)制作的复合马赛克靶，安装在脉冲激光沉积设备真空室内，用分子泵把真空室的真空度抽到压强小于3×10-3Pa，同时将基片加热到温度为350℃-650℃；3).打开准分子脉冲激光器，用能量为150毫焦至350毫焦的准分子脉冲激光聚焦到复合的马赛克靶上，轰击复合的马赛克靶，进行沉积，靶距30-50毫米，同时通入氧气，氧气压力在7×10-3Pa以下，沉积时间20-100分钟，得到单质硼原子掺杂的氧化锌薄膜，其中硼原子在薄膜中的的比例为30％到0.1％。