[发明专利]用锑诱导生长n型纳米晶硅量子点薄膜的方法

权利要求书

1.用锑诱导生长n型纳米晶硅量子点薄膜的方法，其特征在于以下过程和步骤：

1）选用单晶硅片和石英玻璃片作为衬底，并进行镀膜前预处理；

2）以氩气作为溅射气体，采用射频电源和脉冲电源分别对Si靶、Si₃N₄（或SiO₂或SiC）靶和Sb靶进行磁控共溅射，沉积富硅硅化物和金属Sb多层薄膜；

3）然后在氮气氛下进行高温退火处理，即得到锑掺杂的硅量子点薄膜。

2.根据权利要求1所述的用锑诱导生长n型纳米晶硅量子点薄膜的方法，其特征在于，所述步骤1）中，单晶硅片衬底的厚度为0.2-1mm，石英片衬底厚度为0.5-1mm。

3.其中单晶硅衬底依次经浓度为5%的氢氟酸腐蚀表面氧化层10-15s，去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗15-20min；石英片依次经去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗15-20min。

4.根据权利要求1所述的用锑诱导生长n型纳米晶硅量子点薄膜的方法，其特征在于，所述步骤2）中，本底真空3×10^-5~8×10^-5Pa，工作气体氩气的流量为30-50sccm，压强为0.3-0.5Pa，衬底温度300-400°C；接Si靶的脉冲电源功率100-120W，接Sb靶的脉冲电源功率20-25W，接Si₃N₄（或SiO₂或SiC）靶的射频电源功率50-80W。

5.根据权利要求1所述的用锑诱导生长n型纳米晶硅量子点薄膜的方法，其特征在于，所述步骤3）中，采用快速光热退火法，升温速率约为20-50°C/s，退火温度为1000°C，保持时间3min，然后随炉冷却。