[发明专利]掺磷制备p型氧化锌晶体薄膜的方法及其装置

摘要

本发明公开了掺磷制备p型氧化锌晶体薄膜的方法及其装置，其步骤如下：先将衬底表面清洗后放入金属有机化学汽相沉积生长室中，生长室真空度抽到至少10^－2Pa，然后加热衬底，用热蒸发器将固态磷源蒸发成气态，将含有纯有机锌源的载气和载动气态磷源的纯氧源气体输入生长室，生长室压力为10^－2－200Pa，在衬底上生长掺磷氧化锌薄膜，得到n型掺磷氧化锌薄膜，然后退火得到p型ZnO薄膜。本发明通过控制锌源和氧源的流量、生长温度和压力可以制备不同掺杂浓度n型氧化锌晶体薄膜。通过控制热处理的温度和时间可以得到不同空穴浓度的p型ZnO薄膜。所得晶体薄膜重复性和稳定性较好，可用于制备氧化锌基光电子器件。

主权项

1.掺磷制备p型氧化锌晶体薄膜的方法，其特征是步骤如下：先将衬底表面清洗后放入金属有机化学汽相沉积生长室中，生长室真空度抽到至少10-2Pa，然后加热衬底，使衬底温度为300～500℃，用热蒸发器将固态磷源蒸发成为气态，将含有纯有机锌源的载气和载动气态磷源的纯氧源气体输入生长室，控制纯氧源和纯有机锌源的摩尔流量分别为0.1-100μmol/min和5-10000μmol/min，生长室压力为10-2-200Pa，在衬底上生长掺磷氧化锌薄膜，得到载流子浓度为1.0×1018cm-3-1.0×1020cm-3的n型氧化锌薄膜，再将得到的n型掺磷氧化锌薄膜在退火炉中于400-900℃温度下进行退火1-60分钟，得到空穴载流子浓度在1×1015-1×1018cm-3的p型ZnO薄膜。