[发明专利]一种Ag/C60

说明书

本发明公开了一种Ag/C₆₀/P3HT/n‑GaN/In平面型异质结材料及其制备方法，包括衬底、n‑GaN薄膜层、P3HT层、C₆₀层、Ag层和In电极，其制备方法如下步骤：利用MOCVD在衬底上生长n‑GaN薄膜层，在n‑GaN薄膜层上旋凃P3HT溶液得到P3HT层，在P3HT层上蒸镀C₆₀得到C₆₀层，在C₆₀层上蒸镀Ag得到Ag层；再将材料和铟一起在氮气氛围中以两步法退火在n‑GaN薄膜层上制备得到In电极，即得Ag/C₆₀/P3HT/n‑GaN/In平面型异质结材料。本发明的材料的电流在一定的电压强度下能更快达到稳定值，具备优异的电学性能；其制备工艺步骤简洁、耗时短、成本低廉，非常适合大规模生产和应用。

技术领域

本发明属于半导体材料技术领域，特别涉及一种Ag/C₆₀/P3HT/n-GaN/In平面型异质结材料及其制备方法。

背景技术

近年来，有关有机-无机半导体材料的研究异常活跃，在信息显示和光伏电池等方面显示出广阔的应用前景。有机-无机p-n结是利用有机半导体和无机半导体各自的优点来改进光电器件的应用。有机半导体不仅制造工艺简单，如旋涂，丝网印刷，喷墨印刷，喷涂，而且具有良好的光学特性，被广泛应用在整流二极管和光电器件中。无机半导体具有良好的电性能，例如高的载流子迁移率，电导率可控。

聚-3己基噻吩(poly(3-hexylthiophene)，P3HT)是最广为人知的p型聚合物之一，并且具有很高的载流子迁移率。氮化镓(GaN)是宽带隙(室温下E_g＝3.4eV)直接半导体，具有强度高、熔点高的优点以及高的击穿场强和极高的化学稳定性，它已被用于研究短波长光学器件和大功率电子器件。目前，科研人员结合上述每种材料的优点设计了无机-有机混合结构以节约成本、简化制造工艺，从而制造出高效率的器件。胡立峰以P3HT和n-GaN 构筑了P3HT/n-GaN平面型异质结与P3HT/n-PGaN体相异质结，两种结构的整流比(rectification ratio，RR)分别为62和1443。陈等人构筑了C₆₀/n-GaN平面型异质结，该异质结的整流比超过10⁶。如何在此基础上进一步提升平面型异质结材料的电学性能，是当前研究的热点。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提供一种Ag/C₆₀/P3HT/n-GaN/In平面型异质结材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种Ag/C₆₀/P3HT/n-GaN/In平面型异质结材料，包括：衬底、n-GaN薄膜层、P3HT层、C₆₀层、Ag层和In电极六个部分。

其中，所述衬底的材质为蓝宝石；

其中，所述n-GaN薄膜层设置在所述衬底上；所述n-GaN薄膜层的厚度为1～2μm，优选为1.5μm；

其中，所述P3HT层和In电极设置在所述n-GaN薄膜层上；所述P3HT层厚度为 80～120nm，优选为100nm；

其中，所述C₆₀层设置在所述P3HT层上；所述C₆₀层厚度为30～70nm，优选为50nm；

其中，所述Ag层设置在所述C₆₀层上；所述Ag层厚度为80～120nm，优选为100nm。

本发明还提供了上述Ag/C₆₀/P3HT/n-GaN/In平面型异质结材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)利用MOCVD在衬底上生长n-GaN薄膜层；