The invention discloses a preparation method of a P N Co doped film Zinc Oxide comprises a substrate in a reaction chamber of the atomic layer deposition device; composite deposition components; the composite deposition includes deposition before deposition of a P doped into source deposition and oxygen source before zinc source the introduction of a deposition of nitrogen doping source; cyclic deposition of the multicomponent complex, Zinc Oxide film get double acceptor P N prepared by atomic layer deposition Co doped. This invention provides a preparation method of the double acceptor nitrogen Co doped thin films based on Zinc Oxide, the use of ALD technology, the process of growth in the Zinc Oxide film, the film structure of Co doped, P Co doped N double acceptor. The preparation process is simple, the deposition and doping process is easy to control, and the prepared Co doped Zinc Oxide film is beneficial to the P doping of the Zinc Oxide film and the stability of the electrical properties of the P type.
【技术实现步骤摘要】
一种P-N共掺氧化锌薄膜的制备方法
本专利技术涉及氧化锌薄膜的制备与掺杂
,具体涉及一种P-N共掺氧化锌薄膜的制备方法。
技术介绍
氧化锌(ZnO)作为一种新型的II-Ⅵ族直接带隙宽禁带化合物,具有大的室温禁带宽度3.37eV,而且自由激子结合能高达60meV,作为半导体材料越来越受到人们的重视。与其它宽禁带半导体材料相比,ZnO薄膜生长温度低,抗辐射性好,受激辐射有较低的阈值功率和很高的能量转换效率,这些优点使ZnO正成为光电子、微电子、信息等高新技术的关键基础材料。然而本征ZnO由于存在缺陷,使得ZnO呈n型,p型ZnO薄膜制备是目前ZnO相关研究的热点和难点。氮掺杂虽然在理论上的计算使得p型ZnO的制备成为可能,但是众多实验表明,可能是由于掺入的N原子会结合形成N分子,占据置换位置((N2)o),形成一种双施主缺陷,导致单独N掺杂ZnO薄膜的不稳定性。为了解决该问题,目前共掺被认为是制备出相对稳定的p-ZnO薄膜最有发展前景的方向之一。为了提高p型ZnO薄膜的稳定性,人们对双受主共掺杂技术进行了研究,主要包括Li-N、N-As和N-P双受主掺杂技术。2005年,Krtschil等人利用MOVPE技术制备出了N-As双受主共掺杂ZnO薄膜,研究发现单独N或As掺杂的ZnO薄膜并非整个样品都具有p型导电性能,即掺杂特性很不均匀,这是单独受主掺杂p型ZnO不稳定性的根源;与此相对,对于N-As双受主掺杂的ZnO薄膜而言,几乎整个薄膜都是p型导电,n型导电的区域几乎不存在了,因而p型ZnO的可重复性和稳定性都有了大幅度提高。据报道,N-As双受主掺杂Z ...
【技术保护点】
一种P‑N共掺氧化锌薄膜的制备方法,其特征在于,包括:将衬底放入原子层沉积设备的反应腔室中;进行多组分的复合沉积;所述复合沉积包括在锌源沉积之前引入一次P掺杂源的沉积和氧源的沉积之前引入一次氮掺杂源的沉积;循环沉积该多组分复合体,得到原子层沉积制备的P‑N的双受主共掺的氧化锌薄膜;所述衬底是经过浓硫酸和双氧水处理,并经超纯水超声过的硅片、蓝宝石或玻璃,衬底表面带有羟基;所述复合沉积包括:在真空环境下依次用P掺杂源、锌源、氮掺杂源和氧源进行沉积得到P‑N双受主共掺的ZnO薄膜。
【技术特征摘要】
1.一种P-N共掺氧化锌薄膜的制备方法,其特征在于,包括:将衬底放入原子层沉积设备的反应腔室中;进行多组分的复合沉积;所述复合沉积包括在锌源沉积之前引入一次P掺杂源的沉积和氧源的沉积之前引入一次氮掺杂源的沉积;循环沉积该多组分复合体,得到原子层沉积制备的P-N的双受主共掺的氧化锌薄膜;所述衬底是经过浓硫酸和双氧水处理,并经超纯水超声过的硅片、蓝宝石或玻璃,衬底表面带有羟基;所述复合沉积包括:在真空环境下依次用P掺杂源、锌源、氮掺杂源和氧源进行沉积得到P-N双受主共掺的ZnO薄膜。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述P掺杂源、锌源、氮掺杂源和氧源在沉积室内暴露时间依次为0.08s、0.075s、5s、0.08s,衬底温度为300℃。3.根据权利要求1所述的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员:卢维尔,夏洋,李超波,董亚斌,解婧,
申请(专利权)人:中国科学院微电子研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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