[发明专利]禁带宽度连续可调的多元合金氧化物薄膜材料及制备方法

权利要求书

1.一种禁带宽度连续可调的多元合金氧化物薄膜的制备方法，所述禁带宽度连续可调的多元合金氧化物薄膜材料，其组成通式为Zn_1-x-yBe_xMg_yO，其中x、y为摩尔分数，且0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1，通过控制x和y的值来调节ZnBeMgO薄膜中Be和Mg的含量，禁带宽度在3.7-4.9ev范围内的连续可调，其特征在于工艺步骤是：

a)先将衬底用丙酮、乙醇和去离子水超声清洗，然后放入成膜室中，保持衬底温度为600℃；

b)在10^-5Pa背景真空下通入高纯氧气，维持氧分压为10^-12Pa；

c)选择Zn_0.8Mg_0.2O和BeO高纯陶瓷片作为靶材，交替由不同脉冲数的激光轰击烧蚀，通过控制每个交替沉积周期中烧蚀Zn_0.8Mg_0.2O和BeO陶瓷靶的激光脉冲数来控制Zn_1-x-yBe_xMg_yO薄膜中x和y的值，调节薄膜中Be和Mg的含量，从而对其结晶质量和禁带宽度进行有效控制；从而在衬底上获得不同Be含量的ZnBeMgO薄膜，激光能量为200mJ，脉冲频率为5Hz；

d)总的生长过程由350个交替沉积周期构成，结束生长后自然冷却，获得所需的薄膜。

2.按权利要求1所述的禁带宽度连续可调的多元合金氧化物薄膜的制备方法，其特征在于靶材和衬底间距为6cm，每一个交替生长周期中，轰击烧蚀Zn_0.8Mg_0.2O靶的激光脉冲数固定为25个，轰击烧蚀BeO靶的激光脉冲数为10-70个。

3.按权利要求1所述的禁带宽度连续可调的多元合金氧化物薄膜的制备方法，其特征在于蓝宝石作衬底是在10^-5Pa背景真空下700℃退火30min。