[发明专利]一种CuAlO2粉体的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种p型透明导电氧化物(TCO)材料的制备方法，具体涉及 一种CuAlO₂粉体的制备方法。

背景技术

CuAlO₂是p型透明导电氧化物(TCO)材料，直接和间接带隙分别为1.8 和3.5eV，具有铜铁矿结构，由于在可见光范围内具有高的透明度(宽带隙) 和电导率，已经被广泛应用于太阳能电池、平面显示、特殊功能窗口涂层及 其它光电器件领域。(Z.Deng，X.Zhu，R.Tao，W.Dong，X.Fang，Synthesis of CuAlO2 ceramics using sol-gel，Mater.Lett.61(2007)686-689.) TCO的出现开拓了光电子器件研究的新领域，但p型TCO的相对匮乏严重制 约了透明氧化物半导体(TOS)相关器件的开发与应用，阻碍了TCO向以p-n 结为基础的半导体全透明光电器件的研究开发。1997年Kawazoe等人发表了 关于P型透明导电CuAlO₂薄膜的研究报告(Hiroshi Kawazoe，Masahiro Yasukawa，Hiroyuki Hyodo·P-type electrical conduction in transparent thin films of CuAlO₂·Nature，1997，389(30)：939~942)，至此CuAlO₂作为 一种天然的p型TCO成为近年来的研究热点。

迄今为止，许多研究者运用不同的方法制备出了CuAlO₂粉体，包括固相 反应法(Banerjee AN，Maity R，Chattopadhyay KK.Mater Lett 2003；58：10-3.)、离子交换法(Dloczik L，Tomn Y，Konenkamp R， Lux-Steiner MC，Dittrich TH.Thin Solids Films 2004；451-452： 116-119.)、水热法(Shahriari DY，Barnabe A，Mason TO，Poeppelmeier KR. Inorg Chem2001；40：5734-5.)、溶胶凝胶法(Deng Z，Zhu X，Tao R，Dong W，Fang X.Mater Lett 2007；61：686-689.)、化学气相沉积法(H.Gong，Y. Wang，Y.Luo，Appl.Phys.Lett.76(2000)3959.)等。以上方法或是对 设备要求较高，操作复杂并且成本高，或者就是工艺复杂，周期长，重复性 差等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不仅原料廉价易得，制备成本低，而且操作 简单、反应周期短的CuAlO₂粉体的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

步骤一：首先将分析纯的一水乙酸铜加入乙二醇中配制成Cu²⁺浓度为 0.1mol/L～0.5mol/L的蓝色透明溶液，所得溶液记为A；

步骤二：然后向A溶液中加入分析纯的九水硝酸铝，使得(Cu²⁺)∶(Al³⁺)＝1∶1 的摩尔比，并不断搅拌，同时加入摩尔分数为0.5％～1.0％的HCOOH试剂，搅 拌下调节pH值为2.0～4.0，形成均匀的前驱物溶液B；

步骤三：将上述B溶液放入干燥箱在80℃～120℃干燥8h～12h，使其形 成干凝胶，将干凝胶用玛瑙研钵研细后待用；

步骤四：将研细的干凝胶放入马弗炉中在1100～1200℃，煅烧3～5h， 随炉冷却至室温，即得到CuAlO₂粉体。

采用溶液法制备得到了CuAlO₂粉体，该方法不仅制备成本低，而且操作 简单、反应周期短，整个制备过程无需昂贵的真空装置，所以该方法能够低 成本高效的得到CuAlO₂粉体。

附图说明

图1为本发明制备得到的CuAlO₂粉体的X-射线衍射(XRD)图谱。

图2为本发明制备得到的CuAlO₂粉体的扫描电镜(SEM)照片。

具体实施方式

实施例1：