N掺杂Cu₂O薄膜的低温沉积及快速热退火研究

来源期刊：材料导报2017年第16期

论文作者：自兴发 叶青 刘瑞明 程满 黄文卿 何永泰

文章页码：21 - 25

关键词：氧化亚铜;N₂流量;低温沉积;快速热退火;光电特性;

摘    要：采用氧化亚铜（Cu₂O）陶瓷靶,利用射频磁控溅射沉积法在氮气和氩气的混合气氛下制备了N掺杂Cu₂O（Cu₂O∶N）薄膜,并在N₂气氛下对薄膜进行了快速热退火处理,研究了N₂流量和退火温度对Cu₂O∶N薄膜的生长行为、物相结构、表面形貌及光电性能的影响。结果显示,在衬底温度300℃、N₂流量12sccm条件下生长的薄膜为纯相Cu₂O薄膜;在N₂气氛下对预沉积薄膜进行快速热退火处理不影响薄膜的物相结构,薄膜的结晶质量随退火温度（<450℃）的升高而显著改善;快速热退火处理能改善薄膜的结晶质量和缺陷,降低光生载流子的散射,增强载流子的传输,预沉积Cu₂O∶N薄膜经400℃退火处理后展示出较好的电性能,薄膜的霍尔迁移率（μ）为27.8cm²·V^-1·s^-1、电阻率（ρ）为2.47×10³Ω·cm。研究表明低温溅射沉积和快速热退火处理能有效改善Cu₂O∶N薄膜的光电性能。