[发明专利]一种a面ZnO薄膜的单源化学气相沉积制备方法

权利要求书

1.一种a面ZnO薄膜的单源化学气相沉积制备方法，以清洁的(0112)面A1₂O₃单晶基片作为生长a面ZnO薄膜的基片，置于双温区CVD系统的生长室中；以Zn₄(OH)₂(CO₂CH₃)₆·2H₂O作为有机固相ZnO蒸发源，置于双温区CVD系统的高纯氧化铝瓷舟中；以氮气、氩气或氮气和氩气的混合气体作为ZnO源蒸汽的传输气体；控制有机固相ZnO源的蒸发温度为210℃-250℃，控制基片温度为350℃-700℃，控制传输气体流量为35sccm-80sccm，控制ZnO源蒸汽在基片上的沉积时间为30-120min。

2.根据权利要求1所述的a面ZnO薄膜的单源化学气相沉积制备方法，其特征在于，所述CVD系统为常压CVD系统。

3.根据权利要求1或2所述的a面ZnO薄膜的单源化学气相沉积制备方法，其特征在于，所述CVD系统为具有双温区分别控制的高温管式炉。

4.根据权利要求1所述的a面ZnO薄膜的单源化学气相沉积制备方法，其特征在于，所述有机固相ZnO蒸发源Zn₄(OH)₂(CO₂CH₃)₆·2H₂O的制备方法是：以氧化锌和冰乙酸作为反应物，以无水乙醇作为溶剂，反应生成Zn₄(OH)₂(CO₂CH₃)₆·2H₂O，具体包括以下步骤：

步骤1：干燥反应物：将氧化锌进行干燥除水处理后待用，将冰乙酸在无水硫酸铜中蒸馏处理后待用；

步骤2：将无水乙醇进行蒸馏处理后待用；

步骤3：按照2∶3的摩尔比，将氧化锌和冰乙酸加入无水乙醇中充分反应，其反应方程式为：4ZnO+6CH₃COOH＝Zn₄(OH)₂(O₂CCH₃)₆·2H₂O

步骤4：将步骤3充分反应后的溶液在真空中蒸发干燥后所得固体物即为有机固相ZnO蒸发源Zn₄(OH)₂(CO₂CH₃)₆·2H₂O。

5.根据权利要求1所述的a面ZnO薄膜的单源化学气相沉积制备方法，其特征在于，所述清洁的(0112)面Al₂O₃单晶的清洁过程为：首先将抛光好的(0112)面Al₂O₃单晶基片置于重铬酸钾溶液中浸泡两个小时后用去离子水清洗；然后采用丙酮于室温下超声清洗10-15min；再采用无水乙醇于室温下超声清洗10-15min；最后干燥待用。