[发明专利]一种氮掺杂CuAlO2薄膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种氮掺杂CuAlO₂薄膜的制备方法。由于未掺杂CuAlO₂薄膜的电阻率较高，阻碍其在光电器件领域的应用。本发明通过氮掺杂来有效地改善CuAlO₂薄膜的光电特性，对CuAlO₂薄膜在光电器件领域的应用有着重要的参考价值。本发明的方法为：配制Cu²⁺、Al³⁺和N^3‑的摩尔比为1∶1∶2的溶液；利用旋涂工艺在经过磷酸和硫酸混合溶液腐蚀15分钟后的c面蓝宝石衬底上旋涂含有Cu、Al、O和N的薄膜；在氮气气氛中1000℃～1100℃热处理2～3小时即可得到氮掺杂的CuAlO₂薄膜。本发明的优点为工艺过程简单以及设备要求低。

主权项

1.一种氮掺杂CuAlO2薄膜的制备方法，包括如下步骤：步骤一、分析纯的9水合硝酸铝、3水合硝酸铜、二乙醇胺、无水柠檬酸依次加入到乙二醇中，利用磁力搅拌器搅拌24小时得到蓝色混合溶液，所配制溶液中Cu2+、Al3+和N3‑的摩尔比为1∶1∶2，将此溶液静置48小时，得到蓝色透明溶液备用。步骤二、先后利用丙酮和乙醇超声清洗c面蓝宝石10分钟，然后将氮气吹干的蓝宝石放入160℃的体积比为1∶3磷酸和硫酸溶液中并持续15分钟；冷却后取出蓝宝石，用去离子水冲洗并用氮气吹干备用。步骤三、利用匀胶机在c面蓝宝石衬底上旋涂溶液A，匀胶机转速设为3000转/分钟，旋涂时间20秒；旋涂后将旋涂过的衬底放到管式炉中并在大气中300℃烘烤10分钟，旋涂和烘烤过程重复8‑10次；初步获得含有Cu、Al、O和N的薄膜。步骤四、将所得薄膜放到管式炉中利用氮气作为保护气体在1000℃～1100℃下热处理2～3小时，即可得到氮掺杂CuAlO2薄膜。