一种非补偿n‑p共掺杂的ZnO薄膜及其制备方法与流程

技术特征：

1.一种非补偿n-p共掺杂的ZnO薄膜，其特征在于，用于掺杂的n型掺杂剂为V⁴⁺，p型掺杂剂为N^3-，所述ZnO薄膜组成为Zn_1-xV_xO/N，其中x＝0.01-0.1。

2.根据权利要求1所述的非补偿n-p共掺杂的ZnO薄膜，其特征在于，x＝0.03-0.06。

3.根据权利要求1或2所述的非补偿n-p共掺杂的ZnO薄膜，其特征在于，所述ZnO薄膜为(002)取向的六角纤锌矿ZnO结构。

4.根据权利要求1所述的非补偿n-p共掺杂的ZnO薄膜的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1：以ZnO和V₆O₁₃为原料，采用固相反应法制备所需的Zn_1-xV_xO陶瓷靶材；

S2：利用所得到的Zn_1-xV_xO陶瓷靶材，以高纯N₂为N掺杂源，通过脉冲激光沉积法在Al₂O₃基片上沉积薄膜，得到n-p共掺杂的ZnO薄膜。

5.根据权利要求4所述的非补偿n-p共掺杂的ZnO薄膜的制备方法，其特征在于，S1中，Zn_1-xV_xO陶瓷靶材的制备方法如下：

按照Zn²⁺和V⁴⁺的摩尔比为1-x：x比例分别称取ZnO粉末和V₆O₁₃粉末，其中x＝0.01-0.1；充分混合后依次进行混料、预烧、研磨、压片和靶材烧结，得到Zn_1-xV_xO陶瓷靶材；

其中，预烧温度为800℃，时间为10h；靶材烧结温度为900℃，时间为10h。

6.根据权利要求4所述的非补偿n-p共掺杂的ZnO薄膜的制备方法，其特征在于，S2中，在8×10^-5Pa真空度以下，利用所得到的Zn_1-xV_xO陶瓷靶材，以高纯度N₂作为N掺杂源进行薄膜沉积，薄膜沉积时，陶瓷靶材与Al₂O₃基片的距离为5-7cm，Al₂O₃基片的温度为600℃，O₂和N₂的流量均为40ml/min，沉积压强为1.3Pa，激光脉冲能量为250mJ，激光频率为10Hz，制得Zn_1-xV_xO/N薄膜。

7.根据权利要求6所述的非补偿n-p共掺杂的ZnO薄膜的制备方法，其特征在于，所述N₂的纯度为99.999％。