[发明专利]一种n型半导体表面修饰p型氧化镍异质结光电材料的制备方法

权利要求书

1.一种n型半导体表面修饰p型NiO异质结光电材料的制备方法，其特征在于，选择合适的Ni前驱源和O前驱源，将n型半导体材料放入原子层沉积系统腔体内，加热至一定温度范围，在低真空环境下，以高纯氮为载流气体，通过重复镍前驱源和氧前驱源沉积组合实现一定厚度p型NiO的制备，包括如下步骤：

1）将n型半导体放入原子城沉积系统腔体内，将腔体升温至特定温度范围；

在低真空环境下，以高纯氮为载流气体，通过重复Ni前驱源和O前驱源沉积组合实现p型NiO沉积，Ni前驱源和O前驱源的沉积组合为2次镍前驱源和1次氧前驱源，沉积组合方式为镍前驱源脉冲/高纯氮冲洗/镍前驱源脉冲/高纯氮清洗/氧前驱源脉冲/高纯氮清洗；或者，1次镍前驱源和2次氧前驱源，沉积组合方式为镍前驱源脉冲/高纯氮冲洗/氧前驱源脉冲/高纯氮清洗/氧前驱源脉冲/高纯氮清洗；

2）Ni前驱源沉积时的载气流量为150sccm，脉冲持续时间为2-4 s,高纯氮冲洗时间为4-6s；O前驱源沉积时的载气流量为200sccm，脉冲持续时间为2-5s;高纯氮冲洗时间为4-8s。

2.根据权利要求1所述的n型半导体表面修饰p型NiO异质结光电材料的制备方法，其特征在于：步骤1）中的n型半导体为In₂S₃, ZnO, SnO₂, TiO₂。

3.根据权利要求1所述的n型半导体表面修饰p型NiO异质结光电材料的制备方法，其特征在于，Ni前驱源包括但不限于二茂镍、二乙基环戊二烯镍等，O前驱源包括但不限于臭氧和超纯水。

4.根据权利要求1所述的n型半导体表面修饰p型NiO异质结光电材料的制备方法，其特征在于：沉积过程中低真空环境为6-10hPa，沉积温度范围为120-200℃。

5.根据权利要求1所述的n型半导体表面修饰p型NiO异质结光电材料的制备方法，其特征在于：沉积的Ni前驱源和O前驱源沉积组合为50-500个。

6.根据权利3所述的一种n型半导体表面修饰p型NiO异质结光电材料的制备方法，其特征在于：Ni前驱源的加热温度为50-70℃。

7.根据权利1至6任一项所述的一种n型半导体表面修饰p型NiO异质结光电材料的制备方法，其特征在于：按如下步骤：

1）将水热法制备的In₂S₃纳米片连基底放入原子层沉积系统腔体，抽真空6-10hPa，将腔体温度加热至140℃；

2）重复二茂镍脉冲/高纯氮冲洗/二茂镍脉冲/高纯氮清洗/臭氧脉冲/高纯氮冲洗=（2s/5s/2s/5s/5s/8s）组合200次，其中，二茂镍源的温度设定为50℃，载气流量和冲洗流量为150scc；

3）臭氧的载气流量和冲洗流量为200sccm；循环结束后取出样品，获得表面修饰了p型NiO的In₂S₃异质结光电材料。

8.根据权利1至6任一项所述的一种n型半导体表面修饰p型NiO异质结光电材料的制备方法，其特征在于：按如下步骤：

1）将电化学沉积法制备的TiO₂纳米管连基底放入原子层沉积系统腔体，抽真空6-10hPa，将腔体温度加热至160℃；

2）重复二乙基环戊二烯镍脉冲/高纯氮冲洗/水蒸气脉冲/高纯氮清洗/水蒸气脉冲/高纯氮冲洗= （4s/6s/3s/5s/3s/5s）组合300次，其中二乙基环戊二烯镍前驱源的温度设定为60℃，载气流量和冲洗流量为150scc；

3）水蒸气的载气流量和冲洗流量为200sccm；循环结束后取出样品，获得表面修饰了p型NiO的TiO₂异质结光电材料。