一种高导电性能Ag掺杂Cu₂O基p型透明导电薄膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高导电性能Ag掺杂Cu2O基p型透明导电薄膜及其制备方法，涉及半导体薄膜技术领域。本发明采用反应磁控溅射的方法，控制反应溅射工艺参数，制备出一系列不同Ag含量掺杂的Cu2O基p型透明导电薄膜，通过上述制备方法得到的Ag掺杂Cu2O基p型透明导电薄膜的晶体结构保持反萤石结构，其中Ag与Cu原子比在0～1的范围内可调。掺杂后薄膜的电阻率为0.42～36.2Ω·cm,载流子浓度为1.47×1019～1.18×1021cm-3,迁移率μ为0.013～0.083cm2/V·s。本发明为了解决现有p型透明导电薄膜室温导电性差，空穴载流子浓度低问题。

主权项

一种高导电性能Ag掺杂Cu2O基p型透明导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤一：准备基片：将基片先使用丙酮超声清洗10min以上，吹干，再用乙醇溶液超声清洗10min以上，吹干；所述的丙酮超声清洗和乙醇溶液超声清洗各洗一遍以上；步骤二：将基片固定在磁控溅射仪的样品台上，然后将样品台放入磁控溅射仪的真空室；步骤三：将Cu靶放入真空室，固定在靶位上，表面贴上Ag片；或者采用Cu‑Ag合金靶；步骤四：将磁控溅射仪的真空室抽真空，当真空室的真空度达到预定值4.0～5.0×10‑4Pa后，向真空室中充入高纯O2气，使真空室内气体压力稳定在0.1～1.5Pa；步骤五：继续向真空室中充入高纯Ar气，使真空室内气体压力稳定在2.0～5.0Pa；如果是合金靶，氧气和氩气的压力比不变，真空室内总压力1.0～2.0Pa；步骤六：打开双极脉冲电源加正电压100～200V，负极电压200～430V，电流0.15～0.7A，开始沉积；控制沉积时间达到30～150s后，停止沉积，制备出Ag掺杂Cu2O基p型透明导电薄膜。