[发明专利]一种具有高迁移率的非金属共掺杂ZnO透明导电薄膜及其制备方法

权利要求书

1.具有高迁移率的非金属共掺杂ZnO透明导电薄膜，其特征在于，该薄膜为生长于柔性 衬底上的ZnO基薄膜，其化学组成为Zn_1-x-yA_xB_yO，其中0<x≦0.50，0<y≦0.40,A为氟、氯、 硫、硒中的一种，B为硼、氢中的一种，且A和B的原子比例满足1<x:y≦10。

2.根据权利要求1所述的具有高迁移率的非金属共掺杂ZnO透明导电薄膜，其特征在 于，所述的柔性衬底为聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。

3.制备如权利要求1所述的非金属共掺杂ZnO透明导电薄膜的方法，其特征在于，包括 如下步骤：

(1)制备靶材：制备Zn_1-x-yA_xB_yO陶瓷靶材，其中0<x≦0.50，0<y≦0.40,A为氟、氯、硫、 硒中的一种，B为硼、氢中的一种，A和B的的原子比例满足1<x:y≦10；

(2)清洗衬底：衬底清洗采用超声振动清洗法，先在无水乙醇中清洗，再用丙酮溶液清 洗，最后用去离子水中清洗，清洗完成后将衬底用氩气吹干；所述衬底为柔性衬底，选用聚 碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯；

(3)溅射生长：采用射频磁控溅射法在上述衬底上制备薄膜；

(4)氢等离子处理：将上述薄膜放入磁控腔体中，通入氢气后打开衬底射频源，进行氢 等离子处理；

(5)真空热退火：将上述进行H等离子体处理的薄膜放在磁控溅射装置内，进行热退 火，获得非金属共掺杂ZnO透明导电薄膜。

4.根据权利要求3所述的非金属共掺杂ZnO透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，所 述的步骤(5)中热退火的温度在50~150℃，热退火时间为20~120min。

5.根据权利要求3所述的非金属共掺杂ZnO透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，氢 等离子处理条件为：射频电源功率为20~150W，本底气压低于5×10^-6Torr，工作气压为3～ 20mTorr，衬底的温度为60℃。

6.根据权利要求3所述的非金属共掺杂ZnO透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，步 骤（3）中薄膜生长时间为15~90min。

7.一种如权利要求1所述的非金属共掺杂ZnO透明导电薄膜的用途，其特征在于，该薄 膜用于太阳能电池前电极、薄膜晶体管、紫外探测器、透明显示屏。