[发明专利]超宽禁带Zrx

权利要求书

1.一种超宽禁带Zr_xSn_1-xO₂合金半导体外延薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制备陶瓷靶材，所述陶瓷靶材由陶瓷坯片烧结而成，所述陶瓷坯片包含ZrO₂和SnO₂；

2)采用脉冲激光沉积法将步骤1)得到的陶瓷靶材物质沉积在c面蓝宝石衬底上制备生长外延薄膜，得到超宽禁带Zr_xSn_1-xO₂合金半导体外延薄膜材料，其中x为0.3～0.99，外延薄膜沉积生长温度为100～700℃；氧压为0～5Pa；脉冲激光的能量为150～400mJ/pulse。

2.根据权利要求1所述的超宽禁带Zr_xSn_1-xO₂合金半导体外延薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤1)包括以下步骤：

1a)配置SnO₂和ZrO₂的初混物料；

1b)向步骤1a)得到的初混物料中加入无水乙醇进行球磨，得到均匀混合的物料；

1c)将步骤1b)得到的均匀混合的物料经过洗料后烘干，得到SnO₂和ZrO₂的均匀混合物；

1d)将步骤1c)得到的SnO₂和ZrO₂的均匀混合物进行研磨，研磨过程中以无水乙醇作为粘连剂，得到陶瓷坯料；1e)将步骤1d)得到的陶瓷坯料压制成陶瓷坯片；

1f)将步骤1e)得到的陶瓷坯片进行烧结，得到陶瓷靶材。

3.根据权利要求2所述的超宽禁带Zr_xSn_1-xO₂合金半导体外延薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤1f)中：所述陶瓷坯片的烧结温度为1000～1200℃；烧结时间为3～4小时。

4.根据权利要求1至3任一所述的超宽禁带Zr_xSn_1-xO₂合金半导体外延薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤2)包括以下步骤：

2a)对c面蓝宝石衬底进行超声清洗和干燥处理；

2b)采用脉冲激光沉积法将步骤1)得到的陶瓷靶材物质沉积在经过超声清洗和干燥处理的c面蓝宝石衬底上制备生长外延薄膜，得到Zr_xSn_1-xO₂合金半导体外延薄膜材料，其中x为0.3～0.99。

5.一种根据权利要求1至4任一所述的超宽禁带Zr_xSn_1-xO₂合金半导体外延薄膜材料的制备方法制备得到的超宽禁带Zr_xSn_1-xO₂合金半导体外延薄膜材料。

6.一种根据权利要求5所述的超宽禁带Zr_xSn_1-xO₂合金半导体外延薄膜材料的应用，其特征在于：作为深紫外光探测器件材料。

7.根据权利要求6所述的超宽禁带Zr_xSn_1-xO₂合金半导体外延薄膜材料的应用，其特征在于：作为响应波长在300nm～220nm的深紫外光探测器件材料。

8.一种深紫外光探测器件，其特征在于：包括衬底层、设置在所述衬底层上的紫外光电材料层以及设置在所述紫外光电材料层上的金属平行电极，所述紫外光电材料层由权利要求5所述的超宽禁带Zr_xSn_1-xO₂合金半导体外延薄膜材料构成。

9.根据权利要求8所述的深紫外光探测器件，其特征在于：所述衬底层为c面蓝宝石衬底层。