[发明专利]氧化锌半导体材料及其制备方法、半导体器件以及空调器

权利要求书

1.一种氧化锌半导体材料的制备方法，其特征在于，所述氧化锌半导体材料的制备方法包括以下步骤：

步骤S1：在基材上制备氧化锌薄膜，以形成氧化锌缓冲层；

对形成有所述氧化锌缓冲层的基材在氧气气氛中进行降温，并在基材温度下降至第二预设温度时，执行步骤S2，所述第二预设温度大于或者等于350℃，且小于或者等于450℃，其中在降温过程中关闭锌源气体，保持氧源气体打开；

步骤S2：在所述缓冲层上继续生长氧化锌薄膜，并在所述氧化锌薄膜中循环交替掺入第一元素和第二元素，且掺入第一元素和掺入第二元素之间的时间间隔为第一预设时长；所述第一元素的离子半径小于锌离子的半径，所述第二元素的离子半径大于氧离子的离子半径，以对所述氧化锌薄膜进行P型掺杂；

步骤S3：当所述氧化锌薄膜的厚度达到预设厚度时，对所述氧化锌薄膜进行升温后做退火处理。

2.如权利要求1所述的氧化锌半导体材料的制备方法，其特征在于，砷元素、铍元素均来源于高温蒸发气态源；

在每次掺入砷元素时，保持砷源气体开通第二预设时长；

在每次掺入铍元素时，保持铍源气体开通第三预设时长。

3.如权利要求1至2任意一项所述的氧化锌半导体材料的制备方法，其特征在于，所述第一元素为铍元素，第二元素为砷元素。

4.如权利要求3所述的氧化锌半导体材料的制备方法，其特征在于，掺杂了铍元素和砷元素后的氧化锌薄膜中，铍离子的数量占所述氧化锌薄膜中的总离子数量比例为0.1%，砷离子的数量占所述氧化锌薄膜中的总离子数量比例为0.5%。

5.如权利要求1所述的氧化锌半导体材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：

对基材进行加热，并在基材加热到第一预设温度后，打开锌源气体和氧源气体，以在所述基材上制备氧化锌薄膜，形成氧化锌缓冲层；

所述第一预设温度大于或者等于510℃，且小于或者等于600℃。

6.一种氧化锌半导体材料，其特征在于，所述氧化锌半导体材料采用如权利要求1至5任意一项所述的氧化锌半导体材料的制备方法制成；所述氧化锌半导体材料包括基材，生长于所述基材上的氧化锌薄膜，所述氧化锌薄膜中掺杂有第一元素和第二元素；

所述第一元素的离子半径小于锌离子的半径，所述第二元素的离子半径大于氧离子的离子半径。

7.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件为发光二极管、三极管、MOS管、以及IPM中的一种；

所述半导体器件由如权利要求6所述氧化锌半导体材料制成；或所述半导体器件包括由所述氧化锌半导体材料制成的元器件。

8.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求7所述的半导体器件。