[发明专利]一种卤素掺杂ZnMgO薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种卤素掺杂ZnMgO薄膜，其特征在于由如下步骤得到：

(1)将衬底分别浸入丙酮、无水乙醇、去离子水中，然后用超声清洗机超声15～35min并用红外灯烘干；所述衬底为Si片或者石英玻璃片；

(2)将二水乙酸锌及镁源加入溶剂中，所述溶剂为乙二醇甲醚或正丙醇，稳定剂采用乙醇胺，在55～80℃下搅拌1～2h，得到溶液；然后将NH₄X或NaX加入溶液中，其中X代表卤素，在55～80℃下搅拌2～3h，得到溶胶；

(3)将步骤(1)中处理过的衬底放置甩胶机的台子上，将步骤(2)中的溶胶使用甩胶机，然后在2000～5000rpm速率下旋转30s～60s，使得溶胶在衬底上均匀分布，并在150～300℃下将溶胶烘干；

(4)然后带有溶胶的衬底放置甩胶机的台子上，将步骤(2)中的溶胶使用甩胶机，2000～5000rpm速率下旋转30s～60s，使得溶胶在衬底上均匀分布，150～300℃下将溶胶烘干；多次循环本步骤，得到生长有薄膜的衬底；

(5)将步骤(4)中生长有薄膜的衬底放入热处理炉中退火，退火温度为400～700℃，保温时间为0.5～3h；然后冷却至室温，得到卤素掺杂ZnMgO薄膜。

2.一种卤素掺杂ZnMgO薄膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将衬底分别浸入丙酮、无水乙醇、去离子水中，然后用超声清洗机超声15～35min并用红外灯烘干；所述衬底为Si片或者石英玻璃片；

(2)将二水乙酸锌及镁源加入溶剂中，所述溶剂为乙二醇甲醚或正丙醇，稳定剂采用乙醇胺，在55～80℃下搅拌1～2h，得到溶液；然后将NH₄X或NaX加入溶液中，其中X代表卤素，在55～80℃下搅拌2～3h，得到溶胶；

(3)将步骤(1)中处理过的衬底放置甩胶机的台子上，将步骤(2)中的溶胶使用甩胶机，然后在2000～5000rpm速率下旋转30s～60s，使得溶胶在衬底上均匀分布，并在150～300℃下将溶胶烘干；

(4)然后带有溶胶的衬底放置甩胶机的台子上，将步骤(2)中的溶胶使用甩胶机，2000～5000rpm速率下旋转30s～60s，使得溶胶在衬底上均匀分布，150～300℃下将溶胶烘干；多次循环本步骤，得到生长有薄膜的衬底；

(5)将步骤(4)中生长有薄膜的衬底放入热处理炉中退火，退火温度为400～700℃，保温时间为0.5～3h；然后冷却至室温，得到卤素掺杂ZnMgO薄膜。

3.根据权利要求2所述的一种卤素掺杂ZnMgO薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，按通式Zn_1-mMg_mO:nX；其中X代表卤素，m的取值范围是0.05～0.3，n的取值范围是0.01～0.3，选取二水乙酸锌、镁源、和NH₄X或NaX中一种；按溶胶中Zn²⁺、Mg²⁺浓度[Zn²⁺+Mg²⁺]:乙醇胺(MEA)的摩尔浓度比＝0.99-1.01，选取乙醇胺(MEA)；按二水乙酸锌、乙二醇甲醚作为溶质与溶剂配置浓度为0.1～0.5mol/L，选取乙二醇甲醚。

4.根据权利要求2或3所述的一种卤素掺杂ZnMgO薄膜的制备方法，其特征在于：镁源为四水乙酸镁、氯化镁中的一种。

5.根据权利要求2或3所述的一种卤素掺杂ZnMgO薄膜的制备方法，其特征在于：X为F、Cl、Br、I中的一种。

6.根据权利要求2所述的一种卤素掺杂ZnMgO薄膜的制备方法，其特征在于：所制备的卤素掺杂ZnMgO薄膜的厚度为200nm～800nm。