[发明专利]一种氮氟共掺杂氧化锌薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种氮氟共掺杂氧化锌薄膜的制备方法，其特征在于，将锌靶和玻璃基底分别置于磁控溅射设备真空室内的阴极上和样品台中，待真空室的真空度≤5.0×10^-4Pa后，先通入溅射气体氩气，除去锌靶表面的杂物，然后通入氧气和氮氟气混合成的反应气体，在入射功率为100～600W、压强0.5～2Pa、玻璃衬底温度100～400℃下，溅射20～50min，得到氮氟掺杂氧化锌薄膜，在温度150～500℃下退火20～90min，得成品氮氟共掺杂氧化锌薄膜；

所述的氩气、氧气、氮氟混合气的通入量的体积比为(21～24)∶(12～15)∶(7～10)；

所述的氮氟混合气中氮气与氟气的体积比(90～99)∶(1～10)。

2.根据权利要求1所述的氮氟共掺杂氧化锌薄膜的制备方法，其特征在于，将锌靶和玻璃基底分别置于磁控溅射设备真空室内的阴极上和样品台中，待真空室的真空度≤5.0×10^-4Pa后，先通入溅射气体氩气，除去锌靶表面的杂物，然后通入氧气和氮氟气混合成的反应气体，在入射功率为200～300W、压强0.8～1.2Pa、玻璃衬底温度220～280℃下，溅射32～38min，得到氮氟掺杂氧化锌薄膜，在温度250～350℃下退火30～80min，得成品氮氟共掺杂氧化锌薄膜；

所述的氩气、氧气、氮氟混合气的通入量的体积比为(22～23)∶(13～14)∶(8～9)；

所述的氮氟混合气中氮气与氟气的体积比(92～97)∶(3～8)。

3.根据权利要求1所述的氮氟共掺杂氧化锌薄膜的制备方法，其特征在于，将质量纯度为99.99%锌靶和清洗烘干后的玻璃基底分别置于磁控溅射设备真空室内的阴极上和样品台中，待真空室的真空度≤5.0×10^-4Pa后，先通入溅射气体氩气，除去锌靶表面的杂物，然后通入反应气体氧气和氮氟气混合气体，氩气、氧气、氮氟混合气的标准毫升/分钟通入量比例为21:12:7，氮氟混合气中氮气与氟气的体积比为90:10，溅射时系统压强为0.5Pa，衬底温度为100℃，入射功率为100W，溅射为20min，得到氮氟掺杂氧化锌薄，得到氮氟共掺杂氧化锌薄膜后在空气氛围中进行退火，退火温度为150℃，退火时间为20min。

4.根据权利要求1所述的氮氟共掺杂氧化锌薄膜的制备方法，其特征在于，将质量纯度为99.99%锌靶和清洗烘干后的玻璃基底分别置于磁控溅射设备真空室内的阴极上和样品台中，待真空室的真空度≤5.0×10^-4Pa后，先通入溅射气体氩气，除去靶材表面的杂物，然后通入反应气体氧气和氮氟气混合气体，氩气、氧气、氮氟混合气的标准毫升/分钟通入量比例为22:13:8，氮氟混合气中氮气与氟气的体积比为93:7，溅射时系统压强为1Pa，衬底温度为200℃，入射功率为200W，溅射为30min，得到氮氟掺杂氧化锌薄，得到氮氟掺杂氧化锌薄膜后在空气氛围中进行退火，退火温度为200℃，退火时间为30min。

5.根据权利要求1所述的氮氟共掺杂氧化锌薄膜的制备方法，其特征在于，将质量纯度为99.99%锌靶和清洗烘干后的玻璃基底分别置于磁控溅射设备真空室内的阴极上和样品台中，待真空室的真空度≤5.0×10^-4Pa后，先通入溅射气体氩气，除去靶材表面的杂物，然后通入反应气体氧气和氮氟气混合气体，氩气、氧气、氮氟混合气的标准毫升/分钟通入量比例为23:14:9，氮氟混合气中氮气与氟气的体积比为96:4，溅射时系统压强为1.5Pa，衬底温度为300℃，入射功率为400W，溅射为40min，得到氮氟掺杂氧化锌薄，得到氮氟掺杂氧化锌薄膜后在空气氛围中进行退火，退火温度为250℃，退火时间为40min。

6.根据权利要求1所述的氮氟共掺杂氧化锌薄膜的制备方法，其特征在于，将质量纯度为99.99%锌靶和清洗烘干后的玻璃基底分别置于磁控溅射设备真空室内的阴极上和样品台中，待真空室的真空度≤5.0×10^-4Pa后，先通入溅射气体氩气，除去靶材表面的杂物，然后通入反应气体氧气和氮氟气混合气体，氩气、氧气、氮氟混合气的标准毫升/分钟通入量比例为24:15:10，氮氟混合气中氮气与氟气的体积比为99:1，溅射时系统压强为2Pa，衬底温度为400℃，入射功率为600W，溅射为50min，得到氮氟掺杂氧化锌薄，得到氮氟掺杂氧化锌薄膜后在空气氛围中进行退火，退火温度为300℃，退火时间为50min。