一种制备P型CuAlO₂半导体体材料的方法

摘要

本发明提出了一种简单快速制备高质量的、具有P型导电性CuAlO2半导体体材料的方法。将Cu2O粉末和Al2O3粉末以1：1的摩尔比配料；装入球磨罐中球磨3-5小时，获得粒径不超过300nm、混合均匀的原料粉末；再利用粉末压片机，在30MPa的静压制压力下保压1-3分钟，将混合均匀的粉末压制成直径约3cm、高度2-5mm的圆柱状靶材坯料；然后利用真空陶瓷管管式炉，在氩气保护及优化的升降温速率、保温温度和反应气压条件下烧结得到单一晶相的CuAlO2体材料。本发明制备P型CuAlO2半导体材料具有烧结时间短，产量大，产物纯度高等优点，是进一步制备高质量P型CuAlO2薄膜的理想原料，在真空镀膜领域具有很大应用前景。

主权项

一种制备P型CuAlO2半导体体材料的方法，其特征在于，步骤为：（1）将Cu2O和Al2O3粉末以1：1的摩尔比配料，然后放入球磨罐内，利用球磨机充分研磨，得到粒径不超过300 nm且混合均匀的粉末；（2）利用粉末压片机和不锈钢模具，在30 MPa的静压制压力下保压1‑3分钟，将混合均匀的粉末压制成直径3cm、高度2‑5 mm的圆柱状靶材坯料；（3）将压制好的靶材坯料置放在氧化铝陶瓷舟中，再将陶瓷舟推入到氧化铝陶瓷管管式炉的中央位置，在氩气保护环境下进行烧结，烧结工艺为：保温温度1000‑1200℃，保温时间5‑10小时，在接近保温温度100‑200℃时的升温或降温速率设定为2‑5℃/分钟，在其他温度区域的升、降温速率为10‑20℃/分钟；在升温和保温过程中，陶瓷管内氩气压强保持在0.95‑1.05大气压范围内。