一种提高n型氧化亚铜薄膜载流子浓度的热处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102321901A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102321901A(43)申请公布日2012.01.18(21)申请号201110281222.1(22)申请日2011.09.21(71)申请人浙江理工大学地址310018浙江省杭州市下沙白杨街道2号大街5号(72)发明人王龙成曾红春杨静静金达莱席珍强(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人林怀禹(51)Int.Cl.C25D9/04(2006.01)C25D5/50(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图3页(54)发明名称一种提高n型氧化亚铜薄膜载流子浓度的热处理方法(57)摘要本发明公开了一种提高n型氧化亚铜薄膜载流子浓度的热处理方法。该方法的步骤如下：将电化学沉积制备所得的n型氧化亚铜薄膜放入热处理炉中进行除碳；将热处理炉温度升高至120ºC至150ºC，保温1~2小时；除碳过程后，将热处理炉温度升至300ºC至400ºC，保温1~2小时；热处理后，热处理炉温度自然降温至常温，将n型氧化亚铜薄膜取出并进行测试。本发明是对电化学沉积的n型氧化亚铜薄膜进行先除碳，再热处理的方法。通过除碳过程，可以去除在沉积过程中n型氧化亚铜薄膜中的有机杂质，然后对氧化亚铜薄膜进行热处理，通过控制热处理温度与时间，提高n型氧化亚铜薄膜载流子浓度。CN10239ACCNN110232190102321909A权利要求书1/1页1.一种提高n型氧化亚铜薄膜载流子浓度的热处理方法，其特征在于该方法的步骤如下：1)将电化学沉积制备所得的n型氧化亚铜薄膜放入热处理炉中进行除碳；2)将热处理炉温度升高至120ºC至150ºC，保温1~2小时；3)除碳过程后，将热处理炉温度升至300ºC至400ºC，保温1~2小时;4)热处理后，热处理炉温度自然降温至常温，将n型氧化亚铜薄膜取出并进行测试。2.根据权利要求1所述的一种提高n型氧化亚铜薄膜载流子浓度的热处理方法，其特征在于：在热处理前，首先对n型氧化亚铜薄膜进行除碳，即除去沉积过程中在氧化亚铜薄膜上残留的有机杂质；然后对氧化亚铜薄膜进行热处理，通过控制热处理温度与时间，提高n型氧化亚铜薄膜载流子浓度。2CCNN110232190102321909A说明书1/2页一种提高n型氧化亚铜薄膜载流子浓度的热处理方法技术领域[0001]本发明涉及一种提高n型氧化亚铜薄膜载流子浓度的热处理方法。背景技术[0002]氧化亚铜（Cu2O）是一种非常重要的氧化物半导体材料，其禁带宽度为2.1eV，可以被波长为400~800nm的可见光激发，而且制备成本低、理论利用效率较高，在太阳能电池、催化剂、燃料电池、气敏传感器和超导材料等领域都有着重要的应用。氧化亚铜薄膜太阳能电池自七十年代以来就成为研究热点，但是，因为无法制备n型氧化亚铜薄膜，使得氧化亚铜薄膜太阳能电池的发展受到很大限制。近年来，利用电化学沉积法已可以制备n型氧化亚铜薄膜，为氧化亚铜薄膜太阳电池的发展解决了瓶颈问题。目前，对n型氧化亚铜薄膜的相关研究非常少，主要集中在制备方面，性能测试和优化等方面缺少相应的科研成果。随着氧化亚铜薄膜电池在科研与生产领域得到越来越多的重视，n型氧化亚铜薄膜的力学、电学、热学、磁学、光学等性能的相关研究也越来越重要。因此，研究热处理对n型氧化亚铜薄膜电学性能的影响，对于研究氧化亚铜薄膜电池具有重要的理论与实践意义。[0003]热处理法是改善晶体质量并改善晶体性能的重要方法。热处理法是一种材料处理常用的方法，具有简便易行，低成本，能有效改变晶体质量及晶体结构，并改善晶体性能等优点。发明内容[0004]本发明的目的在于一种提高n型氧化亚铜薄膜载流子浓度的热处理方法，通过先除碳后热处理的方法，实现了对n型氧化亚铜薄膜的热处理，测试结果表明，经过热处理后，n型氧化亚铜薄膜的载流子浓度得到了提高。[0005]本发明采用的技术方案的步骤如下：1)将电化学沉积制备所得的n型氧化亚铜薄膜放入热处理炉中进行除碳；2)将热处理炉温度升高至120ºC至150ºC，保温1~2小时；3)除碳过程后，将热处理炉温度升至300ºC至400ºC，保温1~2小时;4)热处理后，热处理炉温度自然降温至常温，将n型氧化亚铜薄膜取出并进行测试。[0006]在热处理前，首先对n型氧化亚铜薄膜进行除碳，即除去沉积过程中在氧化亚铜薄膜上残留的有机杂质；然后对氧化亚铜薄膜进行热处理，通过控制热处理温度与时间，提高n型氧化亚铜薄膜载流子浓度。[0007]本发明具有的有益效果是：本发明提出对电化学沉积的n型氧化亚铜薄膜进行先除碳，再热处理的方法。通过除碳过程，可以去除在沉积过程中n型氧化亚铜薄膜中的有机杂质，有效提高n型氧化亚铜薄膜的载流子浓度。附图说