[发明专利]一种禁带宽度连续可调的高介电常数薄膜材料及其制备方法

权利要求书

1.一种禁带宽度连续可调的高介电常数薄膜材料，其特征是，该薄膜材料是由Nb₂O₅和Al₂O₃组成的二元氧化物，其通式为(Nb₂O₅)x(Al₂O₃)_1-x，其中x为摩尔分数，且0＜x＜1，该薄膜材料的禁带宽度在3.4～8.8eV范围内连续可调。

2.一种如权利要求1所述的禁带宽度连续可调的高介电常数薄膜材料的制备方法，其特征是，采用原子层淀积方法，具体步骤如下：

①.提供一半导体衬底，将其置入反应腔内；使用Nb(OC₂H₅)₅作为淀积Nb₂O₅的金属反应源，使用三甲基铝作为淀积Al₂O₃的金属反应源，使用水作为原子层淀积的氧化源；

②.打开金属反应源阀门，将金属反应源引入反应腔，金属反应源吸附到衬底表面上；

③.关闭金属反应源阀门，把多余的反应源利用真空泵抽走；

④.打开水源阀门，利用蒸汽压将水源引入反应腔，与吸附在衬底表面的金属反应源发生化学反应，形成单原子层氧化物；

⑤.关闭水源阀门，把多余的水和反应产物利用真空泵抽走，完成一种金属氧化物单原子层淀积的ALD循环；

⑥.根据步骤②③④⑤的方法，交替进行Nb₂O₅和Al₂O₃的ALD循环，得到(Nb₂O₅)x(Al₂O₃)_1-x薄膜；

改变交替Nb₂O₅和Al₂O₃的ALD循环的比例来控制(Nb₂O₅)x(Al₂O₃)_1-x薄膜中x的值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，所述反应腔内的真空背景为10¹～10⁴Pa，该反应腔内的温度为100～600℃。