[发明专利]一种原子层沉积制备高均匀性Nb掺杂TiO2透明导电薄膜的方法

摘要

本发明涉及半导体光电材料技术领域的一种原子层沉积制备高均匀性Nb掺杂TiO2透明导电薄膜的方法，通过将超声清洗后氮气吹干的基片加热，采用四氯化钛、三（乙基甲基氨基）叔丁酰胺铌及高纯水作为前驱体源，将沉积组合进行多次循环后制备高均匀性Nb掺杂TiO2透明导电薄膜。该发明制备得到的透明导电薄膜性能优异，折射率在2.3以上，电阻率最低可达2.9×10‑4Ω·cm，此时透光率仍在85%以上。

主权项

1.一种原子层沉积制备高均匀性Nb掺杂TiO2透明导电薄膜的方法，其特征在于，采用四氯化钛为钛前驱体源，三（乙基甲基氨基）叔丁酰胺铌为铌前驱体源，高纯水为氧前驱体源，将基片加热后，采用将前驱体源进行沉积组合进行多组循环后制备出需要的透明导电薄膜；包括如下步骤：（1）四氯化钛和水在室温下即可，三（乙基甲基氨基）叔丁酰胺铌需加热至55℃；（2）所采用的沉积组合由n个TiO2沉积，n<50，掺杂1个Nb掺杂沉积组成；即进行n个TiO2沉积组合后，引入1个Nb掺杂沉积；（3）所进行的TiO2沉积是：当沉积腔真空度在15hPa以下时，向沉积腔体引入1个四氯化钛脉冲，后采用高纯氮气清洗沉积腔；后引入1个水蒸汽脉冲进行反应形成单个TiO2原子层与反应残留物，然后用高纯氮气清洗沉积腔；该过程中，四氯化钛脉冲的持续时间为0.4s；氮气清洗时间6s；水蒸气脉冲持续时间为0.2s；氮气冲洗时间4s；将该过程重复n次即可；（4）所进行的Nb掺杂沉积是：当n个TiO2沉积完成后；引入1个四氯化钛脉冲，持续0.4s，用氮气清洗6s；后引入1个三（乙基甲基氨基）叔丁酰胺铌脉冲；用高纯氮气清洗沉腔后，再引入1个水蒸气脉冲进行反应；接着用高纯氮气清洗沉积腔，完成Nb掺杂沉积；该过程中，三（乙基甲基氨基）叔丁酰胺铌脉冲的持续时间为0.6s，氮气清洗时间8s，水蒸气脉冲持续时间为0.2s，氮气冲洗时间4s；基片需加热的温度范围为200‑280℃。