[发明专利]一种利用原子层沉积法制备SnO2

权利要求书

1.一种利用原子层沉积法制备SnO₂薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：对硅衬底采用RCA标准清洗，之后用去离子水冲洗，再用干燥氮气吹干；

步骤S2：将清洗后的硅衬底放入原子层沉积设备的反应室中，并将反应室真空度抽至10-3Pa以下；

步骤S3：以四锡为锡源，锡源加热温度为45℃，以H2O为氧源，在惰性气体氛围中，进行原子层沉积循环，即可得到的SnO₂薄膜，通过设置反应周期可以精确控制薄膜厚度；

步骤S4：沉积完SnO₂薄膜后，往真空反应室里面充入惰性气体，清扫过量锡源和反应副产物，并让硅衬底自然冷却至室温后取出；

步骤S5：将沉积有SnO₂的硅衬底放入管式炉中，经退火处理后，即可得到均匀的SnO₂薄膜。

2.根据权利要求1所述的利用原子层沉积法制备SnO₂薄膜的方法，其特征在于：所述步骤S1中RCA标准清洗法主要包括以下几种清洗液；SPM：由浓硫酸和双氧水组成；氢氟酸；APM:由氨水、纯净水和双氧水组成；HPM：由盐酸、双氧水和纯净水组成，硅衬底经过RCA标准清洗法清洗之后，在硅衬底表面形成硅醇键。

3.根据权利要求1所述的利用原子层沉积法制备SnO₂薄膜的方法，其特征在于：所述步骤S2中硅衬底放入原子层沉积设备反应室之前，通过热空气对硅衬底进行预热，热空气温度为250～400℃、流量为500～2000标准升/分钟，将硅衬底承载器预热到190～250℃。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的利用原子层沉积法制备SnO₂薄膜的方法，其特征在于：所述步骤S4中惰性气体清扫时间为10～50s，流量为10～300mL/min，维持体系压力为1.5×103～8×103Pa。

5.根据权利要求1所述的利用原子层沉积法制备SnO₂薄膜的方法，其特征在于：所述步骤S3中设置锡源和氧源脉冲时间分别为0.3s和0.5s，在腔体内的暴露时间均为10s，排气时间为30s，载气流量为50sccm。

6.根据权利要求1所述的利用原子层沉积法制备SnO₂薄膜的方法，其特征在于：所述步骤S5中退火处理是在体积比为9：1的氩氢混合气中经500℃退火处理0.5h。

7.根据权利要求1所述的利用原子层沉积法制备SnO₂薄膜的方法，其特征在于：所述步骤S3和步骤S4中惰性气体为高纯氩气，纯度为99.999％。

8.根据权利要求1所述的利用原子层沉积法制备SnO₂薄膜的方法，其特征在于：所述步骤S1中对硅衬底清洗之前，依次使用P400、P600、P800、P1200及P2000的水磨砂纸对其表面进行抛光处理。