[发明专利]氮掺杂P型二氧化锡薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种氮掺杂P型二氧化锡薄膜，包括二氧化锡薄膜，其特征在于：

所述二氧化锡薄膜中掺杂有氮元素，所述掺杂有氮元素的二氧化锡薄膜中氮元素的百分含量为1～30％，其1s电子结合能为394.5～398.5电子伏特；

所述掺杂有氮元素的二氧化锡薄膜的导电类型为p型，其电阻率为0.14～12Ω·cm、空穴迁移率为0.62～3.6cm²/Vs、载流子浓度为10¹⁷～10¹⁹/cm³。

2.一种权利要求1所述氮掺杂P型二氧化锡薄膜的制备方法，包括磁控溅射法，其特征在于完成步骤如下：

步骤1，先将锡金属靶和基底分别置于磁控溅射设备真空室内的阴极上和样品台中，其中，锡金属靶与基底间的距离为8～12cm，再待真空室的真空度≤5.0×10^-4Pa后，使真空室处于氮氩混合气氛下，溅射30～60min，得到氮化锡薄膜；

步骤2，将氮化锡薄膜置于空气或氩氧混合气氛中，于350～600℃下退火60～120min，制得氮掺杂P型二氧化锡薄膜。

3.根据权利要求2所述的氮掺杂P型二氧化锡薄膜的制备方法，其特征是锡金属靶的纯度为≥99.99％。

4.根据权利要求2所述的氮掺杂P型二氧化锡薄膜的制备方法，其特征是基底为单晶硅或玻璃。

5.根据权利要求4所述的氮掺杂P型二氧化锡薄膜的制备方法，其特征是在将基底置于磁控溅射设备真空室内的样品台中之前，先对其分别使用丙酮、酒精和去离子水超声清洗20min后，再使用氮气吹干。

6.根据权利要求2所述的氮掺杂P型二氧化锡薄膜的制备方法，其特征是氮氩混合气氛中的氮气与氩气的体积比为1∶2～5。

7.根据权利要求6所述的氮掺杂P型二氧化锡薄膜的制备方法，其特征是氮氩混合气氛下的压强为0.8～3.2Pa。

8.根据权利要求2所述的氮掺杂P型二氧化锡薄膜的制备方法，其特征是溅射源为直流功率源或射频功率源，其中，直流溅射时的直流功率源的输出功率为30～60W，射频溅射时的射频功率源的输出功率为50～150W。

9.根据权利要求2所述的氮掺杂P型二氧化锡薄膜的制备方法，其特征是氩氧混合气氛中的氩气与氧气的体积比为1～3∶1，流量为50sccm。

10.根据权利要求2所述的氮掺杂P型二氧化锡薄膜的制备方法，其特征是升温至退火温度的升温速率为20℃/min。