[发明专利]氮化锌薄膜制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种材料的生产方法，具体地说是一种氮化锌薄膜制备方法。

背景技术：

通过对氮化锌薄膜制备方法的研究，发现氮化锌作为宽禁带半导体材料，在世界上研究的较少，Futsuhara等人^[1]在1998年用反应溅射方法在玻璃衬底上制备了Zn₃N₂，研究了薄膜的光电特性。在国内，发现Zong等人^[2]利用氮化锌靶材溅射制备氮化锌薄膜，但薄膜的稳定性较差，对薄膜的光电特性也没有深入的研究。从国内外材料看，对于氮化锌的禁带类型，导电类型等问题还有待于进一步研究，对氮化锌的稳定性的研究也没有报道。

发明内容：

本发明的目的是提供一种迁移率高、透过率高、稳定性较好的氮化锌薄膜制备方法。

本发明可以通过如下措施达到：

一种氮化锌薄膜制备方法，其特征是在溅射锌的同时向溅射联合设备中通入氮气和氩气的混合气体，在石英衬底上制备出较稳定氮化锌，步骤如下：(1)首先用酒精、丙酮，去离子水在超声波中清洗石英衬底，在磁控溅射室中放入锌靶，并将衬底放入溅射室中，(2)抽真空，抽至高真空下，一般抽至本底真空为10^-4--10^-5Pa，(3)打开流量计，先抽气路中的空气，待流量降为零时，开始充入氮气，流量在60-80sccm，在此过程中应持续抽气体，(4)加热到200摄氏度，使溅射室压强稍增大，然后起辉，预溅射半小时后开始反应，计时约两小时，(5)反应停止后，待溅射室温度降至50度左右时，可以将机器关闭，取出衬底即可。

本发明中抽真空可以先用机械泵抽真空，再换分子泵抽真空。

本发明在高真空的条件下，利用射频磁控溅射法，在溅射锌的同时向溅射联合设备中通入氮气和氩气的混合气体，在石英衬底上制备出较稳定氮化锌，测试了透过率和霍尔效应，得到的薄膜电阻率低，迁移率高，透过率高，稳定性较好，并通过做X射线衍射，扫描电镜等实验，研究氮化锌薄膜结构特性。

具体实施方式：

下面对本发明作进一步描述：

一种氮化锌薄膜制备方法，其特征是在溅射锌的同时向溅射联合设备中通入氮气和氩气的混合气体，在石英衬底上制备出较稳定氮化锌，步骤如下：

1、首先用酒精、丙酮，去离子水在超声波中清洗石英衬底，在磁控溅射室中放入锌靶，并将衬底放入溅射室中，

2、先用机械泵抽真空，再换分子泵抽真空，抽至高真空下，一般抽至本底真空为10^-4--10^-5Pa，

3、打开流量计，先抽气路中的空气，待流量降为零时，开始充入氮气，流量在60-80sccm，在此过程中应持续抽气体，

4、加热到200摄氏度，使溅射室压强稍增大，然后起辉，预溅射半小时后开始反应，计时约两小时，

5、反应停止后，待溅射室温度降至50度左右时，可以将机器关闭，取出衬底即可得到的氮化锌薄膜。