[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在审
申请号: | 201910493440.8 | 申请日: | 2019-06-06 |
公开(公告)号: | CN110189984A | 公开(公告)日: | 2019-08-30 |
发明(设计)人: | 何丹农;卢静;葛美英;王丹 | 申请(专利权)人: | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 |
主分类号: | H01L21/02 | 分类号: | H01L21/02;H01L31/032;H01L31/101;B82Y40/00 |
代理公司: | 上海东亚专利商标代理有限公司 31208 | 代理人: | 董梅 |
地址: | 201109 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 表面修饰 光电材料 制备 前驱 异质结 载流子 表面修饰技术 异质结半导体 电化学性能 分离效率 微观结构 光电流 薄层 沉积 生长 调控 | ||
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。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造