[发明专利]原子层沉积制备N-Zr共掺的氧化锌薄膜的方法

权利要求书

1.一种原子层沉积制备N-Zr共掺的氧化锌薄膜的方法，其特征在于，包括：

将基片放入ALD反应腔室中，对基片及腔室管道进行加热，然后进行多组分的复合沉积；

所述复合沉积包括在第一次锌源沉积后，分别引入一次含掺杂元素Zr的掺杂源的掺杂沉积、第二次锌源沉积、两次氮掺杂源沉积及两次氧源沉积，形成N-Zr-N的共掺；所述氮掺杂源沉积和所述氧源的沉积顺序是先氧源沉积，后氮掺杂源沉积；所述含掺杂元素Zr的掺杂源沉积与所述第二次锌源沉积顺序是先含掺杂元素Zr的掺杂源沉积，后第二次锌源沉积。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基片为经浓硫酸和双氧水处理，并经超纯水超声过的硅片、蓝宝石或玻璃，衬底表面带有羟基。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述复合沉积包括：

在真空环境下依次用第一次锌源、氧源、氮掺杂源、含掺杂元素Zr的掺杂源、第二次锌源、氧源和氮掺杂源进行沉积得到N-Zr共掺的ZnO薄膜，所述第一次锌源、氮掺杂源、氧源、含掺杂元素Zr的掺杂源及第二次锌源在沉积室内暴露时间依次为0.15s、10s、0.07s、0.08s、0.08s。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在每次沉积之后采用高纯氮气清洗沉积室，清洗时间为50s。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述锌源是含锌的烷基化合物或含锌的卤化物，所述氧源是水蒸汽或氧气等离子体；所述氮掺杂源为N₂O、N₂、NO、NO₂或NH₃等离子体。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述含锌的卤化物是氯化锌ZnCl₂，所述含锌的烷基化合物是二乙基锌Zn(C₂H₅)₂或二甲基锌Zn(CH₃)₂。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述含掺杂元素Zr的掺杂源是含Zr的卤化物、含Zr的醇化物、含Zr的烷基化物、含Zr的氢化物、含Zr的环戊二烯基、含Zr的烷酰胺或含Zr的脒基。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述含Zr的卤化物是氯化锆ZrCl₄或碘化锆ZrI₄，所述含Zr的醇化物是乙醇锆(CH₃CH₂O)₄Zr或叔丁醇锆C₁₆H₃₆O₄Zr。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，还包括：

通过控制所述的氮掺杂源与水蒸气的通气时间来调节掺杂氧化锌薄膜中氮掺杂源与氧的比例。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，还包括：

通过控制含掺杂元素Zr的掺杂源与锌源的通气时间来调节掺杂氧化

锌薄膜中锆掺杂源与锌的比例。