一种自支撑金刚石衬底异质结构及制备方法技术

本发明专利技术属于一种可逆半导体到金属(SMT)一级转变涂层的制造技术领域，特别涉及一种自支撑金刚石衬底异质结构及制备方法，在自支撑金刚石衬底依次制备AZO透明导电薄膜、p‑GaN材料层、VO2材料层、AZO透明导电薄膜和TiN抗腐蚀保护层。本发明专利技术一种具有产业化潜力的VO2/p‑GaN异质结构结合金刚石材料及其制备技术。制备工艺简单，可实现规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种自支撑金刚石衬底异质结构及制备方法
本专利技术属于一种可逆半导体到金属(SMT)一级转变涂层的制造
，特别涉及一种自支撑金刚石衬底异质结构及制备方法。
技术介绍
二氧化钒(VO2)在341K的临界温度(Tc)下发生温度驱动的可逆半导体到金属(SMT)一级转变，并伴随着晶体对称性的改变。在低于Tc的温度下，VO2处于单斜晶相(P21/c)的半导体态，其中V原子对的能量间隙为0.6eV。在高于Tc的温度下，VO2处于四方晶系(P42/mnm)金属态，其中在费米能级和V3d带之间的重叠消除了上述带隙。这种晶体对称性和电子带结构的跃迁通常伴随着其电阻率和近红外传输的突然变化。因此，VO2长期以来被认为是智能材料中的关键材料，凭借这些独特的性能，VO2薄膜已被广泛研究。众所周知，衬底的选择对所生长的薄膜的电学和光学性质有重要的影响。由于其宽带隙(3.39eV)和一些其他优异的性能，氮化镓(GaN)可能是自硅后，新一代重要的半导体材料。特别地，由于其具有更高的可靠性，更长的寿命和更低的功率消耗的优点，目前基于GaN的光电子和微电子器件已经取代了Si和GaAs材料的一些常规应用。将VO2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自支撑金刚石衬底异质结构，其特征在于，从上到下依次包括TiN抗腐蚀保护层、AZO透明导电薄膜、VO2材料层、p‑GaN材料层、AZO透明导电薄膜层、自支撑金刚石衬底。

【技术特征摘要】
1.一种自支撑金刚石衬底异质结构，其特征在于，从上到下依次包括TiN抗腐蚀保护层、AZO透明导电薄膜、VO2材料层、p-GaN材料层、AZO透明导电薄膜层、自支撑金刚石衬底。2.一种自支撑金刚石衬底异质结构的制备方法，其特征在于，在自支撑金刚石衬底依次制备AZO透明导电薄膜、p-GaN材料层、VO2材料层、AZO透明导电薄膜和TiN抗腐蚀保护层。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，AZO透明导电薄膜的制备包括：将自支撑金刚石衬底先用离子水超声波清洗10分钟后，吹干送入磁控溅射反应室，在1.0×10-3Pa真空的条件下，在其自支撑金刚石衬底沉积制备AZO透明导电电极。其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比4:1-10:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9％，制备温度为200℃～400℃，制备时间为60～100分钟。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在AZO透明导电薄膜制备p-GaN材料层包括：采用等离子体增强有机物化学气相沉积系统制备P型GaN材料，将真空抽至1.0×10-4Pa真空的条件下，三甲基镓和氮气作为反应源，掺杂二茂镁来实现GaN材料P型掺杂，其中TMGa流量为1.0～1.5sccm，Cp2Mg...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东，赵琰，李昱材，王健，宋世巍，王刚，丁艳波，王晗，刘莉莹，
申请(专利权)人：沈阳工程学院，
类型：发明
国别省市：辽宁,21