專利名稱：一種制備p型氧化鋅薄膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體材料的制備方法。
背景技術(shù)：
氧化鋅是一種重要的功能材料，在通訊、交通、航空航天、國(guó)防及日常生活、如聲表面濾波器、抗紫外線膜、氣體傳感器、催化劑、透明導(dǎo)電膜、殺菌、除臭、抗靜電、抗浪涌器件、吸波材料、化妝器等等方面得到廣泛的應(yīng)用。氧化鋅作為一種寬禁帶氧化物半導(dǎo)體材料，其在光電子領(lǐng)域也有著潛在的應(yīng)用前景，近來(lái)研究人員又對(duì)氧化鋅在光電子領(lǐng)域的應(yīng)用展開(kāi)了深入的研究。要制作光電子器件，不但需要N型(電子導(dǎo)電)的氧化鋅材料，還需要P型(空穴導(dǎo)電)的氧化鋅材料，以便制作光電子器件基本單元之一的PN結(jié)。但由于自身缺陷的緣故，用普通方法制備的氧化鋅材料一般都是N型的，即導(dǎo)電載流子是電子，而且載流子濃度相當(dāng)高，而用普通的摻雜方法很難獲得氧化鋅P型材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備P型氧化鋅薄膜的方法。
本發(fā)明的制備P型氧化鋅薄膜的方法是在具有超聲波霧化器，石英生長(zhǎng)爐和溫度控制器的化學(xué)氣相沉積裝置的石英生長(zhǎng)爐內(nèi)設(shè)置襯底，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度控制器使襯底溫度為400～600℃，將醋酸鋅溶液放入超聲波霧化器并加入適量的氨水由霧化器霧化，霧化后的氣體進(jìn)入石英生長(zhǎng)爐，并在襯底表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成P型氧化鋅薄膜。
所說(shuō)的襯底或是玻璃載片、或者是硅片、或者是藍(lán)寶石、或者是石英玻璃片。
本發(fā)明方法由于氨水在高溫下分解成氮和氫原子，部分氫原子進(jìn)入氧化鋅薄膜中，鈍化氧空位，使得原生載流子濃度(電子)減?。话彼纸猱a(chǎn)生的部分氮原子進(jìn)入氧化鋅薄膜中取代氧原子，因氮原子外圍價(jià)電子數(shù)目較氧原子少，因而導(dǎo)致氧化鋅薄膜中空穴濃度增加，使得氧化鋅薄膜成P型導(dǎo)電。
通過(guò)控制襯底的溫度、霧化量及醋酸鋅溶液和氨水的濃度及比例，可以控制氧化鋅薄膜的空穴濃度。通常，每100毫升去離子水，加入0.1～5毫克醋酸鋅，加入氨水0.5～30毫升。
本發(fā)明利用通常的霧化輔助化學(xué)氣相沉積裝置，采用在醋酸鋅溶液中添加氨水摻雜制備P型氧化鋅薄膜，方法簡(jiǎn)單易行、成本低。


附圖是利用霧化輔助化學(xué)氣相沉積裝置制備P型氧化鋅薄膜的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)附圖，霧化輔助化學(xué)氣相沉積裝置具有超聲波霧化器1，與超聲波霧化器連通的石英生長(zhǎng)爐2′以及溫度控制器3，在石英生長(zhǎng)爐內(nèi)設(shè)置襯底4，由溫度控制器的熱電偶5測(cè)量襯底4的溫度，并利用溫度控制器加熱、控制石英生長(zhǎng)爐溫度。石英生長(zhǎng)爐體可以水平放置，也可以任意角度放置。
制備P型氧化鋅的具體實(shí)例，襯底采用玻璃載片，將去離子水100毫升，醋酸鋅2毫克配置成的醋酸鋅溶液放入超聲波霧化器中，加入氨水15毫升，玻璃載片的溫度控制在518℃，經(jīng)霧化器霧化后的氣體流入石英生長(zhǎng)爐，在高溫玻璃載片表面反應(yīng)1小時(shí)，制得P型氧化鋅薄膜。
以上條件下生長(zhǎng)的氧化鋅薄膜經(jīng)霍爾效應(yīng)測(cè)試儀測(cè)試表明，導(dǎo)電類型為P型，即空穴導(dǎo)電，空穴濃度為2.5×1016cm-3。
權(quán)利要求
1.一種制備P型氧化鋅薄膜的方法，其特征是在具有超聲波霧化器[1]，石英生長(zhǎng)爐[2]和溫度控制器[3]的化學(xué)氣相沉積裝置的石英生長(zhǎng)爐內(nèi)設(shè)置襯底[4]，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度控制器[3]使襯底溫度為400～600℃，將醋酸鋅溶液放入超聲波霧化器[1]并加入適量的氨水由霧化器霧化，霧化后的氣體進(jìn)入石英生長(zhǎng)爐，并在襯底表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成P型氧化鋅薄膜。
2.按權(quán)利要求1所述的一種制備P型氧化鋅薄膜的方法，其特征是每100毫升去離子水，加入0.1～5毫克醋酸鋅，加入氨水0.5～30毫升。
3.按權(quán)利要求1所述的一種制備P型氧化鋅薄膜的方法，其特征是所說(shuō)的襯底[4]是玻璃載片，或者是硅片、或者是藍(lán)寶石、或者是石英玻璃片。
全文摘要
本發(fā)明的制備P型氧化鋅薄膜的方法是在具有超聲波霧化器,石英生長(zhǎng)爐和溫度控制器的化學(xué)氣相沉積裝置的石英生長(zhǎng)爐內(nèi)設(shè)置襯底,通過(guò)調(diào)節(jié)溫度控制器使襯底溫度為400～600℃,將醋酸鋅溶液放入超聲波霧化器并加入適量的氨水由霧化器霧化,霧化后的氣體進(jìn)入石英生長(zhǎng)爐,并在襯底表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成P型氧化鋅薄膜。通過(guò)控制襯底的溫度、霧化量及醋酸鋅溶液和氨水的濃度及比例,可以控制氧化鋅薄膜的空穴濃度。該方法簡(jiǎn)單易行、成本低。
文檔編號(hào)C23C16/40GK1377992SQ0211056
公開(kāi)日2002年11月6日 申請(qǐng)日期2002年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月14日
發(fā)明者季振國(guó), 葉志鎮(zhèn) 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)