[发明专利]ZnO:Bi光电薄膜及其制备方法

权利要求书

1、一种ZnO:Bi光电薄膜，其特征是：它以Bi₂O₃作为掺杂原料，氧化锌为主体材料组成，Bi₂O₃的掺入量为总重量的1-5％，经配料、球磨混合、压制成型、高温烧制成陶瓷靶材后，在本底真空度为8.0×10^-5Pa、充纯氩后的气体压强为1-3Pa的条件下，经射频磁控溅射制膜，再在真空度＜0.1Pa的真空环境中退火热处理制成，表达式为ZnO:Bi，各组分原料用量重量比为ZnO 95-99％，Bi₂O₃1-5％。

2、一种ZnO:Bi光电薄膜的制备方法，包括球磨混合，压制成型，高温烧结制陶瓷靶材，靶材再经磁控溅射，其特征是：

(1)在纯度为99.95％纳米ZnO中掺入分析纯Bi₂O₃，球磨混合360-720分钟，在30-60MPa的压强下压制3-15分钟成型，在空气中1200-1400℃下常压、保温烧结60-360分钟，制备得ZnO:Bi靶材；

(2)射频磁控溅射的本底真空度为8.0×10^-5Pa，溅射时的氩气压为1-3Pa，溅射功率为30-110W，溅射时间为15-120分钟；

(3)所用的载玻片先后在去离子水、丙酮和无水乙醇经超声波清洗；

(4)进行真空热处理：磁控溅射后所得的ZnO:Bi光电薄膜密封于真空度＜0.1Pa的石英管或玻璃管中，在300-550℃下保温退火120-300分钟。

3、如权利要求2所述的制备方法，其特征是：步骤(1)中优选的是：球磨混料时间为720分钟，成型压力为60MPa，保压时间5分钟，烧结温度和烧结时间分别为1350℃和240分钟。

4、如权利要求2所述的制备方法，其特征是：步骤(2)中优选的是：氩气压为1.6Pa，溅射功率为75W，溅射时间为60分钟。

5、如权利要求2所述的制备方法，其特征是：步骤(4)中优选的是：保温温度为400℃，退火保温时间为180分钟。