[发明专利]一种正交结构氧化锡单晶薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种正交结构氧化锡单晶薄膜的外延制备方法，采用有机金属化学气相沉积工艺，以 四乙基锡[Sn(C₂H₅)₄]为有机金属源，用氮气作为载气，用氧气作为氧化气体，用MOCVD设 备在掺钇氧化锆单晶衬底上外延生长氧化锡单晶薄膜；其工艺条件如下：

反应室压强  5-200Torr，

生长温度  400-800℃，

背景N₂流量  80-500sccm，

有机金属源温度  5-35℃，

有机金属源载气流量  5-60sccm，

氧气流量  10-100sccm，

氧化锡薄膜的外延生长速率为  0.5～1.5nm/min。

2.如权利要求1所述的正交结构氧化锡单晶薄膜的外延制备方法，其特征在于，步骤如 下：

(1)先将有机金属化学气相沉积设备反应室抽成高真空状态4×10^-4Pa-8×10^-4Pa，将衬 底加热到生长温度400～800℃；

(2)打开氮气瓶阀门，向真空反应室通入氮气80-500sccm，反应室压强5-200Torr，保 持30-35分钟；

(3)打开氧气瓶阀门，调节氧气流量10-100sccm，保持8-12分钟；

(4)打开有机金属源瓶阀门，调节载气流量5-60sccm，保持8-12分钟；

(5)将氧气和有机金属锡源同时通入反应室，保持时间为60-300分钟；

(6)反应结束，关闭有机金属源瓶和氧气瓶阀门，用氮气冲洗管道20-30分钟。

3.如权利要求1所述的正交结构氧化锡单晶薄膜的外延制备方法，其特征在于，具有立 方结构的掺钇氧化锆衬底的抛光晶面是100晶面。

4.如权利要求1所述的正交结构氧化锡单晶薄膜的外延制备方法，其特征在于，所述的 工艺条件如下：

反应室压强  120Torr，

生长温度  600℃，

背景N₂流量  300sccm，

有机金属源温度  10℃，

有机金属源载气流量  30sccm，

氧气流量  30sccm。

5.一种权利要求4所述的正交结构氧化锡单晶薄膜的外延制备方法制备的氧化锡单晶 薄膜，其特征在于该薄膜是具有正交结构氧化锡单晶的外延材料，薄膜的载流子迁移率大于 35.5cm²V^-1S^-1，可见光范围的平均透过率超过78％。