[发明专利]Sb掺杂生长p型Zn1－xMgxO晶体薄膜的方法

摘要

本发明公开的Sb掺杂生长p型Zn_1－xMg_xO晶体薄膜的方法，采用的是脉冲激光沉积法。靶材是由纯ZnO、MgO和Sb₂O₃粉末混合烧结的陶瓷靶，其中Mg的摩尔百分含量x为0＜x＜20％，Sb的摩尔百分含量y为0＜y＜5％。将衬底清洗后放入脉冲激光沉积装置生长室中，生长室抽真空，在压强为0.1～1Pa的纯氧气氛下生长，生长温度为300～500℃。本发明方法简单，p型掺杂浓度可以通过调节靶材中Sb的摩尔百分含量控制；由于掺杂元素来自靶材，因此可以实现高浓度掺杂；本方法制得的p型Zn_1－xMg_xO晶体薄膜具有良好的电学性能，载流子浓度为10¹⁵～10¹⁷cm^－3。

主权项

1.Sb掺杂生长p型Zn1-xMgxO晶体薄膜的方法，其特征是包括以下步骤：1)称量纯度≥99.99％的ZnO、MgO和Sb2O3粉末，其中Mg的摩尔百分含量x为0＜x＜20％，Sb的摩尔百分含量y为0＜y＜5％，将上述粉末球磨混合均匀、压制成型，然后在1000～1300℃温度下烧结，得掺Sb的Zn1-xMgxO陶瓷靶；2)将步骤1)制得的陶瓷靶和清洗过的衬底放入脉冲激光沉积装置生长室中，靶材与衬底之间的距离保持为4～6cm，生长室真空度至少抽至10-3Pa，衬底加热升温到300～500℃，生长室通入纯氧气，控制压强为0.1～1Pa，开启激光器，让激光束聚焦到靶面烧蚀靶材，形成余辉，沉积在衬底上，制得Sb掺杂的p型Zn1-xMgxO晶体薄膜，在氧气氛下冷却至室温。