[发明专利]一种P型红外透明导电氧化物薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种P型红外透明导电氧化物薄膜的制备方法，其特征在于它按以下步骤进行：

一、焊接：将一块尺寸为10mm×10mm，厚度为1mm的Cu片，利用压力电阻焊焊于直径为49mm的金属钇靶材上，形成一个组合靶材；

其中压力电阻焊的工艺参数为：压力为5kg～8kg，电流为150A～176A，电压为75V～100V；Cu片位于距钇靶中心径向距离为10mm～12mm处；

二、清洗：将步骤一中得到的组合靶材依次放在丙酮、酒精和去离子水中，在超声功率为300W～600W的条件下各清洗15min～30min，得到洁净的组合靶材；将ZnS衬底依次放在丙酮、酒精和去离子水中，在超声功率为300W～600W的条件下各清洗15min～30min，得到洁净的衬底材料；

三、镀膜前准备工作：首先将洁净的组合靶材安装至磁控溅射靶靶套上，并将洁净的ZnS衬底置于高真空磁控溅射镀膜系统内的加热台上的中心位置，然后启动真空系统将真空仓内抽成真空，使得真空度为1.0×10^-4Pa～8.0×10^-4Pa，接着启动加热装置，加热衬底温度至200℃～700℃；

四、在氧气氛中溅射镀膜：首先调节所述洁净的组合靶材的溅射功率在60W～200W之间，氩气气体流量调节为50sccm～150sccm，进行反溅和启辉操作后，通入氧气，氧气气体流量调节在2sccm～10sccm之间，将真空仓内气体压强降至0.8Pa～1.2Pa，并预溅射5min～10min，预溅射结束后，保持组合靶材溅射功率在60W～200W之间，开始向ZnS衬底表面镀膜，镀膜时间为1h～2h；

五、关机：关闭所有气阀及高真空磁控溅射系统操纵开关，关闭电源并将真空仓内温度降至25℃～70℃之间，得到膜厚为80nm～320nm的掺Cu的Y₂O₃薄膜。

2.如权利要求1所述的一种P型红外透明导电氧化物薄膜的制备方法，其特征在于步骤一中压力电阻焊的工艺参数为：压力为6kg～7kg，电流为155A～170A，电压为80V～90V；Cu片位于距钇靶中心径向距离为10mm～11mm处。

3.如权利要求1所述的一种P型红外透明导电氧化物薄膜的制备方法，其特征在于步骤一中压力电阻焊的工艺参数为：压力为6kg，电流为160A，电压为85V；Cu片位于距钇靶中心径向距离为10mm处。

4.如权利要求1、2或3所述一种P型红外透明导电氧化物薄膜的制备方法，其特征在于步骤二中将步骤一中得到的组合靶材依次放在丙酮、酒精和去离子水中，在超声功率为400W～500W的条件下各清洗20min～25min，将ZnS衬底依次放在丙酮、酒精和去离子水中，在超声功率为400W～500W的条件下各清洗20min～25min。

5.如权利要求1、2或3所述一种P型红外透明导电氧化物薄膜的制备方法，其特征在于步骤二中将步骤一中得到的组合靶材依次放在丙酮、酒精和去离子水中，在超声功率为500W的条件下各清洗25min，将ZnS衬底依次放在丙酮、酒精和去离子水中，在超声功率为400W的条件下各清洗20min。

6.如权利要求4所述一种P型红外透明导电氧化物薄膜的制备方法，其特征在于步骤三中启动真空系统将真空仓内抽成真空，使得真空度为2.0×10^-4Pa～7.0×10^-4Pa，加热衬底温度至300℃～600℃。

7.如权利要求4所述一种P型红外透明导电氧化物薄膜的制备方法，其特征在于步骤三中启动真空系统将真空仓内抽成真空，使得真空度为4.0×10^-4Pa，加热衬底温度至500℃。

8.如权利要求6所述一种P型红外透明导电氧化物薄膜的制备方法，其特征在于步骤四中调节所述洁净的组合靶材的溅射功率在100W～160W之间，氩气气体流量调节为80sccm～120sccm，通入氧气，氧气气体流量调节在4sccm～8sccm之间，将真空仓内气体压强降至0.9Pa～1.1Pa，并预溅射6min～8min，保持组合靶材溅射功率在100W～160W之间，镀膜时间为1.2h～1.8h。