專利名稱：一種制備P型CuAlO₂半導(dǎo)體體材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體材料制備領(lǐng)域，具體地說是涉及一種具有P型導(dǎo)電特性的 CuAlO2無機(jī)半導(dǎo)體體材料的制備方法。
背景技術(shù)：
透明導(dǎo)電氧化物(TCO)的出現(xiàn)開拓了光電子器件研究的新領(lǐng)域。如TCO薄膜由于其在可見光范圍內(nèi)既具有高的透明度又具有高的電導(dǎo)率，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于太陽能電池的透明電極、平面顯示、特殊功能窗口涂層及其它光電器件領(lǐng)域，但TCO大多是η型導(dǎo)電材料， P型導(dǎo)電TCO的相對匱乏嚴(yán)重制約了透明氧化物半導(dǎo)體相關(guān)器件的研發(fā)與應(yīng)用，而CuAlO2 作為一種人工制備得到的具有銅鐵礦晶體結(jié)構(gòu)的P型半導(dǎo)體材光伏性能的P型半導(dǎo)體材料。此外，CuAlO2還具有熱電特性、光催化特性以及對臭氧等氣體的氣敏特性，等等。合成 CuAlO2所需的原材料Al2O3和Cu2O具有價(jià)格低廉、對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，這使CuAlO2的制備成為ρ型導(dǎo)電半導(dǎo)體材料研究的熱點(diǎn)之一。CuAlO2晶體材料的制備方法主要有離子交換反應(yīng)合成法T. Dit料，研究表明其直接和間接帶隙分別為 3. 5 eV 和 1.8 eV (B. J. Ingram, Τ. 0. Mason, R. Asahi, K. Τ. Park, Α. J. Freeman, Electronic structure and small polaron hole transport of copper aluminate, Phys Rev B, 64(2001) 155114)。顯然，對于能帶結(jié)構(gòu)為直接帶隙的P型CuAlO2材料，其在可見光波段具有很好光透明性，可以用作透明的P型導(dǎo)電材料，而對于間接帶隙的P型CuAlO2材料，其對可見光的吸收則可使其成為一種具有理想 trich, L. Dloczik, T. Guminskaya, M. C. Lux-Steiner, N. Grigorieva, I. Urban, Photovoltage characterization of CuAlO2 crystallites, AppL Phys. Lett.， 85(2004)742-744，、水熱合成法D. Y. Shahriari, A. Barnabe ‘ ，Τ. 0. Mason, K. R. Poeppelmeier, A high-yield hydrothermal preparation of CuAlO2, Inorg. Chem., 40(2001)5734-5735、溶膠凝膠法Z. Deng, X. Zhu, R. Tao, W. Dong, X. Fang, Synthesis of CuAlO2 ceramics using Sol-gel, Mater. Zeii” 61 (2007)686—689，以及傳統(tǒng)的高溫固相反應(yīng)法。但是離子交換反應(yīng)制備CuAlO2體材料時(shí)間較長Τ. Dittrich, L. Dloczik, Τ. Guminskaya, Μ. C. Lux-Steiner, N. Grigorieva, I. Urban, Photovoltage characterization of CuAlO2 crystallites, App 1. Phys. Lett. ，85 (2004) 742—744，^K 熱合成法不僅所需時(shí)間長，而且產(chǎn)量低Τ. Sato, K. Sue, H. Tsumatori, Μ. Suzuki, S. Tanaka, Α. Kawai-Nakamura, K. Saitoh, K. Aida, Τ. Hiaki, Hydrothermal synthesis of CuAlO2 with the delafossite structure in supercritical water, J. Supercrit. FluidsΛ& (2008) 173-177。固相反應(yīng)燒結(jié)法制備CuAlO2體材料所需的時(shí)間雖然相對較短， 工藝也較簡單，但迄今為止所見報(bào)道均只有在大氣或氧氣氣氛下燒結(jié)得到的實(shí)施例，未見在其他氣體(如氬氣)保護(hù)環(huán)境下進(jìn)行燒結(jié)的對比例，并且迄今為止尚未見到有關(guān)固相反應(yīng)室內(nèi)保護(hù)氣體的種類或保護(hù)氣體壓強(qiáng)的改變對所制備產(chǎn)物物性之影響的系統(tǒng)研究。從已有的大氣環(huán)境及標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)下固相反應(yīng)制備CuAlO2靶材的相關(guān)報(bào)道來看，所獲得CuAlO2體材料不可避免地存在雜質(zhì)相，CuAlO2體材料的晶體質(zhì)量難以得到保證。事實(shí)上，從化學(xué)反應(yīng)式Cu20+A1203=2CuA102可知，1摩爾Cu2O與1摩爾Al2O3進(jìn)行充分反應(yīng)，恰好能生成2摩爾CuAlO2。因此，在Cu2O粉末和Al2O3粉末原料以1 1摩爾配比情況下，若固相反應(yīng)在大氣環(huán)境或氧氣氣氛下進(jìn)行，有可能因?yàn)檠鯕膺^量而導(dǎo)致CuA1204、 CuO等非CuAlO2相的形成，反而對單一晶相CuAlO2材料的獲得產(chǎn)生不利影響。這說明，對于制備高純度CuAlO2材料來說，惰性氣體(如氬氣)保護(hù)下的燒結(jié)環(huán)境比大氣或氧氣氣氛燒結(jié)環(huán)境優(yōu)越。另一方面，從相圖角度考慮，合適并且相對穩(wěn)定的保護(hù)氣體(如氬氣)壓強(qiáng)對于高質(zhì)量CuAlO2材料的獲得同樣是十分關(guān)鍵的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有P型導(dǎo)電特性的CuAlO2無機(jī)半導(dǎo)體材料的制備方法，具體技術(shù)方案如下
本發(fā)明是一種制備P型CuAlO2半導(dǎo)體體材料的方法，步驟為
(1)將Cu2O和Al2O3粉末以1:1的摩爾比配料，然后放入球磨罐內(nèi)，利用球磨機(jī)充分研磨，得到粒徑不超過300 nm且混合均勻的粉末；
(2)利用粉末壓片機(jī)和不銹鋼模具，在30MPa的靜壓制壓力下保壓1-3分鐘，將混合均勻的粉末壓制成直徑約3cm、高度2-5 mm的圓柱狀靶材坯料；
(3)將壓制好的靶材坯料置放在氧化鋁陶瓷舟中，再將陶瓷舟推入到氧化鋁陶瓷管管式爐的中央位置，在氬氣保護(hù)環(huán)境下進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)工藝為保溫溫度1000-1200°C，保溫時(shí)間5-10小時(shí)，在接近保溫溫度100-200°C時(shí)的升溫或降溫速率設(shè)定為2-5°C /分鐘，在其他溫度區(qū)域的升、降溫速率為10-20°C /分鐘；在升溫和保溫過程中，陶瓷管內(nèi)氬氣壓強(qiáng)保持在0. 95-1. 05大氣壓范圍內(nèi)。本發(fā)明步驟(2)中所述的球磨機(jī)為行星式球磨機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)速可以程序控制； 轉(zhuǎn)動(dòng)方向設(shè)定為正轉(zhuǎn)10分鐘之后緊接著反轉(zhuǎn)10分鐘，然后再重復(fù)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)各10分鐘， 如此過程循環(huán)進(jìn)行；轉(zhuǎn)動(dòng)速率設(shè)定為200-300轉(zhuǎn)/分鐘；總球磨時(shí)間為2-3小時(shí)。本發(fā)明在整個(gè)燒結(jié)過程中，利用氧化鋁陶瓷管兩端的充氣、放氣閥門及與其相連接的真空泵抽氣系統(tǒng)，在升溫前先對氧化鋁陶瓷管抽真空至5-10 Pa的真空度，然后充入氬氣，在氬氣保護(hù)環(huán)境中進(jìn)行燒結(jié)；在燒結(jié)過程中的升溫和保溫階段，陶瓷管內(nèi)的氬氣壓強(qiáng)保持在0. 95-1. 05大氣壓。本發(fā)明所述Cu2O粉末和Al2O3粉末的純度分別為99. 99%和99. 999%，氬氣的純度為99. 999%，燒結(jié)過程中的保溫溫度為100(Γ1200 ，保溫時(shí)間5_10小時(shí)。本發(fā)明在距離保溫溫度100-200°c的溫度區(qū)間內(nèi)的升、降溫度速率相對較慢，為 2-50C /分鐘，其他溫度區(qū)間的升溫和降溫速率相對較快，為10-20°C /分鐘。本發(fā)明的有益效果如下
(1)經(jīng)行星式球磨機(jī)球磨得到的原料混合物粉末晶粒小(不超過300納米)且混合均勻， 有利于在相對較短(5-10小時(shí))的燒結(jié)時(shí)間，即可使固相反應(yīng)得到充分進(jìn)行，相比其他制備方法(如離子交換反應(yīng)法，需要20小時(shí)以上)更為省時(shí)和節(jié)能；(2)利用粉末壓片機(jī)壓制靶材時(shí)壓力僅為25-30MPa，相比已有的制備方法壓力較小， 有利于安全生產(chǎn)；
(3)與溶液法相比，固相反應(yīng)法具有工藝簡單、產(chǎn)量大的特點(diǎn)；
(4)所制備CuAlO2靶材純度高，可以用作電子束蒸鍍、磁控濺射鍍膜、熱蒸發(fā)鍍膜的膜料。


圖1為實(shí)施例1所制備CuAlO2靶材的外觀形貌數(shù)碼照片； 圖2為實(shí)施例1所制備CuAlO2靶材的XRD圖譜；
圖3為對比例1所制備CuAlO2靶材的外觀形貌數(shù)碼照片； 圖4為對比例1所制備CuAlO2靶材的XRD圖譜； 圖5為對比例2所制備CuAlO2靶材的外觀形貌數(shù)碼照片； 圖6為實(shí)施例2所制備CuAlO2靶材的外觀形貌數(shù)碼照片； 圖7為實(shí)施例2所制備CuAlO2靶材的XRD具體實(shí)施例方式本發(fā)明專利的具體技術(shù)方案闡述如下
(1)將純度為99. 99%的Cu2O粉末和純度為99. 999%的Al2O3粉末以1 1的摩爾比配料，然后放入球磨罐內(nèi)充分研磨，得到粒徑不超過300 nm的混合均勻的粉末。(2)利用粉末壓片機(jī)及不銹鋼磨罐，在25-30 MPa的靜壓制壓力下保壓1_3分鐘， 將混合均勻的粉末壓制成直徑約3cm、高度2-5 mm的圓柱狀靶材坯料。(3)將壓制好的靶材坯料置放在氧化鋁陶瓷舟中，再將陶瓷舟推入到氧化鋁陶瓷管管式爐的中央位置，陶瓷管的一端通過一組密封法蘭和帶有充氣閥門的真空管道與氬氣鋼瓶相連接；陶瓷管的另一端通過另一組密封法蘭和帶有放氣閥門的真空管道與真空泵相連接。(4)開啟真空泵并打開連接陶瓷管與真空泵的放氣閥門，對陶瓷管抽真空。當(dāng)陶瓷管內(nèi)的真空度達(dá)到5-10 Pa時(shí)，關(guān)閉放氣閥，關(guān)閉真空泵。然后，打開氬氣鋼瓶，打開連接鋼瓶與陶瓷管的充氣閥，向陶瓷管內(nèi)充入氬氣，當(dāng)陶瓷管內(nèi)的氬氣氣壓達(dá)到1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)時(shí)，關(guān)閉充氣閥，關(guān)閉氬氣鋼瓶。(5)在氬氣保護(hù)環(huán)境下進(jìn)行燒結(jié)。燒結(jié)參數(shù)設(shè)定為保溫溫度為1000-120(TC，室溫至900°C溫度范圍內(nèi)的升溫速率為10-20°C /分鐘。900°C至保溫溫度范圍內(nèi)的升溫速率為2-5°C/分鐘。在保溫溫度下保持恒溫5-10小時(shí)。從保溫溫度降至900°C的過程中降溫速率為2-5°C /分鐘；900°C至500°C范圍內(nèi)的降溫速率為5_10°C /分鐘；500°C至200°C范圍內(nèi)的降溫速率為10-20°C /分鐘；之后切斷管式爐加熱電源，使其自然冷卻至室溫。在升溫、保溫過程中密閉的陶瓷管管式爐內(nèi)保護(hù)氣體的壓強(qiáng)會(huì)隨溫度升高而升高，需要隨時(shí)開啟真空泵、打開放氣閥，對陶瓷管進(jìn)行抽氣，使管內(nèi)壓強(qiáng)保持在0. 95-1.05大氣壓范圍內(nèi)。現(xiàn)通過實(shí)施例對本發(fā)明專利作進(jìn)一步具體說明 實(shí)施例1(1)將純度為99. 99%的Cu2O粉末和純度為99. 999%的Al2O3粉末以1 1的摩爾比配料，然后放入球磨罐內(nèi)充分研磨，得到粒徑不超過300 nm的混合均勻的粉末。(2)利用粉末壓片機(jī)，在30 MPa的靜壓制壓力下保壓3分鐘，將混合均勻的粉末壓制成直徑約3cm、高度2 mm的圓柱狀靶材坯料。(3)將壓制好的靶材坯料置放在氧化鋁陶瓷舟中，再將陶瓷舟推入到氧化鋁陶瓷管管式爐的中央位置。陶瓷管的一端通過一組密封法蘭和帶有充氣閥門的真空管道與氬氣鋼瓶相連接；陶瓷管的另一端通過另一組密封法蘭和帶有放氣閥門的真空管道與真空泵相連接。(4)開啟真空泵并打開連接陶瓷管與真空泵的放氣閥門，對陶瓷管抽氣。當(dāng)陶瓷管內(nèi)真空度達(dá)到10 Pa時(shí)，關(guān)閉放氣閥，關(guān)閉真空泵。然后，打開氬氣鋼瓶，打開連接鋼瓶與陶瓷管的充氣閥，向陶瓷管內(nèi)充入氬氣，當(dāng)陶瓷管內(nèi)的氬氣壓強(qiáng)達(dá)到1大氣壓時(shí)，關(guān)閉充氣閥，關(guān)閉氬氣鋼瓶。(5)在氬氣保護(hù)環(huán)境下進(jìn)行燒結(jié)。燒結(jié)參數(shù)設(shè)定為最高溫度為110(TC。對于升溫過程，室溫至900°C升溫速率為10°C /分鐘，900°C至1100°C溫度范圍內(nèi)升溫速率為5°C / 分鐘。然后在iioo°c恒溫保溫5小時(shí)。對于降溫過程，從iioo°c降至900°c過程中降溫速率為2. 5°C /分鐘，900°C至500°C降溫速率為5°C /分鐘，500°C至200°C降溫速率為10°C / 分鐘。爐溫降至200°c之后切斷加熱電源，使其自然冷卻至室溫。在升溫、保溫過程中，密閉的陶瓷管管式爐內(nèi)的氣壓會(huì)隨溫度升高而升高，需要隨時(shí)開啟真空泵、打開放氣閥，對陶瓷管抽氣，使管內(nèi)氣壓保持在0. 95-1. 05大氣壓范圍內(nèi)。所制得靶材的外觀形貌數(shù)碼照片如圖1所示。粉末衍射方法測試得到的該靶材的 XRD譜圖如圖2所示，可見所獲得靶材為單一晶相的銅鐵礦結(jié)構(gòu)CuAlO2，無雜質(zhì)相衍射峰。 采用塞貝克效應(yīng)法測量表明，所制備CuAlO2靶材具有明顯的P性導(dǎo)電特性。
對比例1
采用和實(shí)施例1步驟(1)、(2)相同的方法壓制得到直徑約3cm、高度2 mm的圓柱狀坯料，并采用與實(shí)施例1相同的升、降溫速率、保溫溫度及保溫時(shí)間等過程參數(shù)進(jìn)行燒結(jié)，但對比例1的燒結(jié)是在陶瓷管內(nèi)靶材坯料與大氣氣氛相連通環(huán)境下進(jìn)行而不是在氬氣保護(hù)的密閉環(huán)境下進(jìn)行。所制得靶材的外觀形貌數(shù)碼照片如圖3所示，可見在大氣環(huán)境下燒結(jié)得到的靶材顏色與實(shí)施例1所述氬氣保護(hù)的密閉環(huán)境下燒結(jié)得到靶材的顏色并不相同。粉末衍射方法測試得到的該靶材的XRD譜圖如圖4所示，可見XRD譜中除CuAlO2晶相衍射峰之外還伴有較強(qiáng)的其他雜質(zhì)相衍射峰，說明靶材質(zhì)量較差。
對比例2
采用和實(shí)施例1步驟(1)、(2)相同的方法壓制得到直徑約3cm、高度2 mm的圓柱狀坯料，并采用與實(shí)施例1相同的升、降溫速率、保溫溫度及保溫時(shí)間等過程參數(shù)進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)在氬氣保護(hù)的密閉環(huán)境下進(jìn)行。燒結(jié)過程中陶瓷管內(nèi)的氬氣壓強(qiáng)隨著溫度的升高而增大，但由于相比實(shí)施例1未及時(shí)開啟真空泵對陶瓷管進(jìn)行抽氣，使整個(gè)燒結(jié)過程中的陶瓷管內(nèi)氬氣壓強(qiáng)處在0. 8-1. 2大氣壓范圍，保護(hù)氣體壓強(qiáng)的波動(dòng)幅度比實(shí)施例1的情形要大。
所制備靶材的外觀形貌數(shù)碼照片如圖5所示，可見靶材產(chǎn)生明顯裂紋，裂紋中有小圓珠狀金屬顆粒物析出，說明靶材質(zhì)量差。
實(shí)施例2
(1)將純度為99. 99%的Cu2O粉末和純度為99. 999%的Al2O3粉末以1 1的摩爾比配料，然后放入球磨罐內(nèi)充分研磨，得到粒徑不超過300 nm的混合均勻的粉末。(2)利用粉末壓片機(jī)，在30 MPa的靜壓制壓力下保壓2分鐘，將混合均勻的粉末壓制成直徑約3cm、高度4 mm的圓柱狀坯料。(3)將壓制好的靶材坯料置放在氧化鋁陶瓷舟中，再將陶瓷舟推入到氧化鋁陶瓷管管式爐的中央位置。陶瓷管的一端通過一組密封法蘭和帶有充氣閥門的真空管道與氬氣鋼瓶相連接；陶瓷管的另一端通過另一組密封法蘭和帶有放氣閥門的真空管道與真空泵相連接。(4)開啟真空泵并打開連接陶瓷管與真空泵的放氣閥門，對陶瓷管抽真空。當(dāng)陶瓷管內(nèi)的真空度達(dá)到5 Pa時(shí)，關(guān)閉放氣閥，關(guān)閉真空泵。然后，打開氬氣鋼瓶，打開連接鋼瓶與陶瓷管的充氣閥，向陶瓷管內(nèi)充入氬氣，當(dāng)陶瓷管內(nèi)的氬氣壓強(qiáng)達(dá)到1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，關(guān)閉充氣閥，關(guān)閉氬氣鋼瓶。(5)在氬氣保護(hù)的密閉環(huán)境下進(jìn)行燒結(jié)。燒結(jié)參數(shù)設(shè)定為保溫溫度為1200°C;升溫過程中，室溫至900°C范圍內(nèi)升溫速率為10°C /分鐘，900°C至1200°C升溫速率為5°C / 分鐘；在1200°C恒溫保溫10小時(shí)；降溫過程中，從1200°C降至900°C降溫速率為5°C /分鐘，900°C至200°C降溫速率為10°C /分鐘，之后切斷加熱電源，使其自然冷卻至室溫。在升溫、保溫過程中密閉的陶瓷管管式爐內(nèi)的氣體壓強(qiáng)會(huì)隨溫度升高而升高，需要及時(shí)開啟真空泵、打開放氣閥，對陶瓷管抽氣，使管內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持在0. 95-1.05大氣壓范圍內(nèi)。所制得靶材的外觀形貌數(shù)碼照片如圖6所示，可見所獲得靶材的外觀顏色與實(shí)施例1得到的靶材外觀顏色一致。對實(shí)施例2所制得的靶材進(jìn)行粉末衍射法XRD分析，得到的圖譜如圖7所示，同樣可以看出該靶材具有單一晶相的銅鐵礦型CuAlO2結(jié)構(gòu)，晶體質(zhì)量良好。采用塞貝克效應(yīng)法測量表明，所制備CuAlO2靶材具有明顯的P性導(dǎo)電特性。
權(quán)利要求
1.一種制備P型CuAio2半導(dǎo)體體材料的方法，其特征在于，步驟為(1)將Cu2O和Al2O3粉末以1:1的摩爾比配料，然后放入球磨罐內(nèi)，利用球磨機(jī)充分研磨，得到粒徑不超過300 nm且混合均勻的粉末；(2)利用粉末壓片機(jī)和不銹鋼模具，在30MPa的靜壓制壓力下保壓1-3分鐘，將混合均勻的粉末壓制成直徑約3cm、高度2-5 mm的圓柱狀靶材坯料；(3)將壓制好的靶材坯料置放在氧化鋁陶瓷舟中，再將陶瓷舟推入到氧化鋁陶瓷管管式爐的中央位置，在氬氣保護(hù)環(huán)境下進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)工藝為保溫溫度1000-1200°C，保溫時(shí)間5-10小時(shí)，在接近保溫溫度100-200°C時(shí)的升溫或降溫速率設(shè)定為2-5°C /分鐘，在其他溫度區(qū)域的升、降溫速率為10-20°C /分鐘；在升溫和保溫過程中，陶瓷管內(nèi)氬氣壓強(qiáng)保持在0. 95-1. 05大氣壓范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備P型CuAlO2半導(dǎo)體體材料的方法，其特征在于步驟(2) 中所述的球磨機(jī)為行星式球磨機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)速可以程序控制；轉(zhuǎn)動(dòng)方向設(shè)定為正轉(zhuǎn)10 分鐘之后緊接著反轉(zhuǎn)10分鐘，然后再重復(fù)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)各10分鐘，如此過程循環(huán)進(jìn)行；轉(zhuǎn)動(dòng)速率設(shè)定為200-300轉(zhuǎn)/分鐘；總球磨時(shí)間為2-3小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備P型CuAlO2半導(dǎo)體體材料的方法，其特征在于整個(gè)燒結(jié)過程中，利用氧化鋁陶瓷管兩端的充氣、放氣閥門及與其相連接的真空泵抽氣系統(tǒng)，在升溫前先對氧化鋁陶瓷管抽真空至5-10 Pa的真空度，然后充入氬氣，在氬氣保護(hù)環(huán)境中進(jìn)行燒結(jié)；在燒結(jié)過程中的升溫和保溫階段，陶瓷管內(nèi)的氬氣壓強(qiáng)保持在0. 95-1. 05大氣壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備P型CuAlO2半導(dǎo)體體材料的方法，其特征在于步驟(1) 中所述Cu2O粉末和Al2O3粉末的純度分別為99. 99%和99. 999%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備P型CuAlO2半導(dǎo)體體材料的方法，其特征在于步驟(3) 中所述氬氣的純度為99. 999%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備P型CuAlO2半導(dǎo)體體材料的方法，其特征在于燒結(jié)過程中的保溫溫度為100(Γ1200 ，保溫時(shí)間5-10小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備P型CuAlO2半導(dǎo)體體材料的方法，其特征在于在距離保溫溫度100-200°C的溫度區(qū)間內(nèi)的升、降溫度速率相對較慢，為2-5°C /分鐘，其他溫度區(qū)間的升溫和降溫速率相對較快，為10-20°C /分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種簡單快速制備高質(zhì)量的、具有P型導(dǎo)電性CuAlO2半導(dǎo)體體材料的方法。將Cu2O粉末和Al2O3粉末以11的摩爾比配料；裝入球磨罐中球磨3-5小時(shí)，獲得粒徑不超過300nm、混合均勻的原料粉末；再利用粉末壓片機(jī)，在30MPa的靜壓制壓力下保壓1-3分鐘，將混合均勻的粉末壓制成直徑約3cm、高度2-5mm的圓柱狀靶材坯料；然后利用真空陶瓷管管式爐，在氬氣保護(hù)及優(yōu)化的升降溫速率、保溫溫度和反應(yīng)氣壓條件下燒結(jié)得到單一晶相的CuAlO2體材料。本發(fā)明制備P型CuAlO2半導(dǎo)體材料具有燒結(jié)時(shí)間短，產(chǎn)量大，產(chǎn)物純度高等優(yōu)點(diǎn)，是進(jìn)一步制備高質(zhì)量P型CuAlO2薄膜的理想原料，在真空鍍膜領(lǐng)域具有很大應(yīng)用前景。
文檔編號C04B35/622GK102219494SQ20111011045
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者丁扣寶, 施紅軍, 王俊, 翁圣, 范文志, 蔣銀土, 邱東江 申請人:浙江大學(xué)