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一种原子层沉积技术生长Cu2O 薄膜的方法及制备的Cu2O薄膜
申请号	CN202311751965.X	申请日	2023-12-19	公开(公告)号	CN117737699A	公开(公告)日	2024-03-22
申请人	嘉兴科民电子设备技术有限公司;			发明人	王浙加; 明帅强; 李明; 李国庆; 张亦哲; 戴昕童; 闻梦瑶;
摘要	本发明公开了一种原子层沉积技术生长Cu2O 薄膜的方法及制备的Cu2O薄膜，涉及Cu2O薄膜技术领域；本发明向反应腔中通入气相Cu前驱体沉积在衬底上，得到沉积有Cu前驱体的衬底；将氧前驱体通入反应腔，与沉积在衬底上的Cu前驱体进行单原子反应，得到含有单原子层Cu2O薄膜的衬底；完成一个ALD循环。重复上述步骤，得到生长有不同厚度的Cu2O薄膜的衬底。本发明采用ALD的生长方式，不会由于氧分压过高使得Cu前驱体氧化成 CuO薄膜；所采用的前驱体反应具有自限制性，1次循环只能生长1个Cu2O层，膜厚精确可控；反应温度低，能够降低能源消耗及减少合成成本；衬底具有兼容性。
权利要求	1.一种原子层沉积技术生长Cu2O 薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：将半导体衬底放置于反应腔内，向反应腔中通入气相Cu前驱体进行沉积反应，得到沉积有Cu前驱体的衬底；向反应腔中充入惰性气体进行吹扫；将氧前驱体通入反应腔，与沉积在衬底上的Cu前驱体进行单原子反应，得到含有单原子层Cu2O薄膜的衬底；向反应腔中充入惰性气体进行吹扫；重复上述步骤，得到生长有不同厚度的Cu2O薄膜的衬底。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半导体衬底包括单晶硅、氧化硅、氮化硅、碳化硅、砷化镓、蓝宝石及JGS1中的至少一种。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括对半导体衬底进行预处理。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对半导体衬底进行预处理，具体包括：采用去离子水清洗所述衬底，去除衬底表面的灰尘、残余物；采用浓硫酸+双氧水清洗所述衬底，去除表面有机物、重金属、微粒污染；再通过双氧水、氨水、水清洗所述衬底，去除表面的颗粒及有机物；之后通过双氧水、盐酸、水清洗所述衬底，去除表面的颗粒及金属，最后用超纯水淋洗所述衬底，去除所述衬底表面的离子，最后高纯氮气吹干所述衬底。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向反应腔中通入气相Cu前驱体进行反应，具体包括：采用脉冲形式向反应腔中通入气相Cu前驱体进行反应；和/或所述将氧前驱体通入反应腔，具体包括：将氧前驱体以脉冲形式通入反应腔。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，采用脉冲形式向反应腔中通入气相Cu前驱体进行反应中单个脉冲的持续时间为0.1s～10s，载气流量为5sccm～200sccm；和/或将氧前驱体以脉冲形式通入反应腔中单个脉冲的持续时间为0.01s～20s，载气流量为 5sccm～200sccm。 7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Cu前驱体包括双(二甲基氨基‑2‑丙氧基)铜，双(二甲氨基‑2‑甲基‑2‑丁氧基)铜，乙酸铜及双(六氟乙酰丙酮)铜中的至少一种；和/或所述氧前驱体包括水、氧气和臭氧中的至少一种。 8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气相Cu前驱体通过加热气化得到。 9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气相Cu前驱体进行沉积反应的沉积温度为80℃～200℃。 10.采用权利要求1～9任一所述原子层沉积技术生长Cu2O薄膜的方法制备得到的Cu2O薄膜。
说明书全文	一种原子层沉积技术生长Cu2O 薄膜的方法及制备的Cu2O薄膜技术领域 [0001] 本申请涉及Cu2O薄膜制备技术领域，尤其涉及一种原子层沉积技术生长Cu2O 纳米材料的方法及制备的Cu2O薄膜。背景技术 [0002] 铜氧化物，特别是稳定的氧化亚铜(Cu2O)和氧化铜(CuO)，由于具有P型半导体性质、可调光带隙、无毒和低成本等需要独特的性质，是非常具有吸引力的材料，Cu2O具有更高的空穴迁移率，光学带隙大等优势，在许多的应用中受到关注，其应用包括但不局限于气体传感器，电阻随机存储器，光电二极管，电池阳极材料，薄膜晶体管(TFT)中的P型沟道层，太阳能电池和催化剂等。 [0003] 现有合成Cu2O薄膜的方法有磁控溅射法、化学气相沉积法等。上述2种传统的制备方法过程中，只有在氧气分压和沉积温度有限条件下才能得到Cu2O薄膜，而在较高的沉积温度和较高的氧气分压下，通常会形成Cu2O和CuO。目前，原子层沉积(ALD)已经逐渐成为制备纳米结构材料的前沿技术。ALD的自限性表面化学反应，允许纳米材料沉积在各种复杂的表面或三维结构上，具有显着的重现性，且对薄膜厚度，材料成分，原子活性位点分布控制精确。在过去的几年里，ALD一直在迅速发展。 [0004] 前驱体是ALD技术的原料，由于ALD技术的特性，合适的、匹配的前驱体组合是合成薄膜材料的关键。前驱体需要具备比较高的饱和蒸汽压(能在一定温度下以气态的形式进入反应腔)，比较高的反应活性(能够在较低的温度进行反应)，较高的热稳定性(能够在一定温度下保持稳定，不发生热分解)，反应产物呈惰性以及与另一前驱体反应的配体。 [0005] 目前为止，没有相关的专利报道利用ALD技术生长Cu2O薄膜的方法。鉴于该材料的广泛和重要应用，迫切需要具有可行性的Cu2O ALD合成工艺，促进基于Cu2O材料在上述领域的发展。发明内容 [0006] 本申请提供了一种原子层沉积技术生长Cu2O纳米材料的方法，以解决现在还没有利用ALD技术生长Cu2O薄膜的技术问题。 [0007] 第一方面，本申请提供了一种原子层沉积技术生长Cu2O纳米材料的方法，包括以下步骤： [0008] 将半导体衬底放置于反应腔内，向反应腔中通入气相Cu前驱体进行沉积反应，得到沉积有Cu前驱体的衬底； [0009] 向反应腔中充入惰性气体进行吹扫； [0010] 将氧前驱体通入反应腔，与沉积在衬底上的Cu前驱体进行单原子反应，得到含有单原子层Cu2O薄膜的衬底； [0011] 向反应腔中充入惰性气体进行吹扫； [0012] 重复上述步骤，得到生长有不同厚度的Cu2O薄膜的衬底。 [0013] 可选的，所述半导体衬底包括单晶硅、氧化硅、氮化硅、碳化硅、砷化镓、蓝宝石及紫外石英玻璃JGS1中的至少一种。 [0014] 可选的，所述方法还包括对半导体衬底进行预处理。 [0015] 可选的，对半导体衬底进行预处理，具体包括：采用去离子水清洗所述衬底，去除衬底表面的灰尘、残余物；采用浓硫酸+双氧水清洗所述衬底，去除表面有机物、重金属、微粒污染；再通过双氧水、氨水、水清洗所述衬底，去除表面的颗粒及有机物；之后通过双氧水、盐酸、水清洗所述衬底，去除表面的颗粒及金属，最后用超纯水淋洗所述衬底，去除所述衬底表面的离子，最后高纯氮气吹干所述衬底。 [0016] 可选的，所述向反应腔中通入气相Cu前驱体进行反应，具体包括：采用脉冲形式向反应腔中通入气相Cu前驱体进行反应； [0017] 和/或 [0018] 所述将氧前驱体通入反应腔，具体包括：将氧前驱体以脉冲形式通入反应腔。 [0019] 可选的，采用脉冲形式向反应腔中通入气相Cu前驱体进行反应中单个脉冲的持续时间为0.1s～10s，载气流量为5sccm～200sccm； [0020] 和/或 [0021] 将氧前驱体以脉冲形式通入反应腔中单个脉冲的持续时间为0.01s～20s，载气流量为5sccm～200sccm；惰性气体流量为10ml/min～200ml/min，维持压力为0.05Torr～0.40Torr。 [0022] 可选的，所述Cu前驱体包括双(二甲基氨基‑2‑丙氧基)铜，双(二甲氨基‑2‑甲基‑2‑丁氧基)铜，乙酸铜及双(六氟乙酰丙酮)铜中的至少一种。 [0023] 可选的，所述气相Cu前驱体通过加热气化得到。 [0024] 可选的，所述氧前驱体包括水、氧气和臭氧中的至少一种。 [0025] 可选的，所述氧前驱体能够加热，加热温度为0℃～50℃。 [0026] 可选的，所述气相Cu前驱体进行沉积反应的沉积温度为80℃～200℃。 [0027] 第二方面，本发明提供了一种采用第一方面所述原子层沉积技术生长Cu2O薄膜的方法制备得到的Cu2O薄膜。 [0028] 本发明提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点： [0029] 本发明提供了一种原子层沉积技术生长Cu2O薄膜的方法及制备的Cu2O薄膜及制备的Cu2O薄膜，本发明采用ALD的生长方式，可以在一定温度范围内，生长Cu2O，不会由于氧分压过高使得Cu前驱体氧化成CuO薄膜；所采用的前驱体反应具有自限制性，1次循环只能生长1个Cu2O层，膜厚精确可控；本发明反应需要的温度低，能够降低能源消耗及减少合成成本；用于生长的Cu2O薄膜无衬底选择性，即在不同的半导体衬底上均具有兼容性。附图说明 [0030] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。 [0031] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0032] 图1为本申请实施例1中提供的原子层沉积技术生长Cu2O纳米材料的方法流程图； [0033] 图2为本申请实施例1提供的Cu2O薄膜的截面SEM图像； [0034] 图3为本申请实施例1提供的Cu2O薄膜的截面AFM图像； [0035] 图4为本申请实施例1提供的Cu2O薄膜的截面XPS图像。具体实施方式 [0036] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。 [0037] 本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。 [0038] 在本申请中，在未作相反说明的情况下，术语包括“包含”等是指“包括但不限于”。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a，b，或c中的至少一项(个)”，或，“a，b，和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a，b，c，a‑b(即a和b)，a‑c，b‑c，或a‑b‑c，其中a，b，c分别可以是单个，也可以是多个。 [0039] 除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。 [0040] 第一方面，本申请提供了一种原子层沉积技术生长Cu2O薄膜的方法，如图1所示，包括以下步骤： [0041] 步骤一：将半导体衬底放置于反应腔内，在真空条件下，以脉冲形式向反应腔中通入气相Cu前驱体进行沉积反应，得到沉积有Cu前驱体的衬底； [0042] 步骤二：向反应腔中充入惰性气体进行吹扫； [0043] 步骤三：将氧前驱体以脉冲的形式通入反应腔，与沉积在衬底上的Cu前驱体进行单原子反应，得到含有单原子层Cu2O薄膜的衬底； [0044] 步骤四：向反应腔中充入惰性气体进行吹扫，完成一个ALD循环； [0045] 步骤五：重复步骤一至步骤四的操作，即可得到生长有不同厚度的Cu2O薄膜的衬底。 [0046] 在上述实施方式中，ALD是通过气相前驱体脉冲交替的通入反应腔，并在衬底表面上发生化学反应形成薄膜的一种方法，通过具有自限制性的前驱体交替饱和反应获得厚度、组分、形貌及结构在纳米尺度上高度可控的薄膜。该方法对衬底材料不设限，尤其适用于具有高深宽比或复杂三维结构的基材。采用ALD制备的薄膜具有高致密性(无针孔)、高保形性及大面积均匀性等优异性能。本方法通过利用原子层沉积技术进行薄膜材料制备，侧重于厚度的精确可控，薄膜的致密性。 [0047] 在一个可选的实施方式中，所述步骤一之前，还包括对衬底进行预处理，步骤如下： [0048] 采用去离子水超声清洗所述衬底，去除衬底表面的灰尘、残余物。之后采用浓硫酸+双氧水清洗所述衬底，去除表面有机物、重金属、微粒污染。再通过双氧水、氨水、水清洗所述衬底，去除表面的颗粒及有机物，之后通过双氧水、盐酸、水清洗所述衬底，去除表面的颗粒及金属，最后用超纯水淋洗所述衬底，去除所述衬底表面的离子，之后高纯氮气吹干所述衬底。 [0049] 在上述实施方式中，通过对衬底进行预处理，可以去除衬底表面的吸附的杂质，提高前驱体在衬底表面的吸附性。 [0050] 在一个可选的实施方式中，采用去离子水超声清洗所述衬底5min～10min，去除衬底表面的灰尘、残余物。之后采用浓硫酸+双氧水清洗所述衬底5min～10min，去除表面有机物、重金属、微粒污染。再通过双氧水、氨水、水清洗所述衬底5min～10min，去除表面的颗粒及有机物，之后通过双氧水、盐酸、水清洗所述衬底5min～10min，去除表面的颗粒及金属，最后用超纯水淋洗所述衬底1min～10min，去除所述衬底表面的离子，之后高纯氮气吹干所述衬底。 [0051] 在一个可选的实施方式中，所述的半导体衬底包括单晶硅、氧化硅、氮化硅、碳化硅、砷化镓、蓝宝石及JGS1中的一种或几种。 [0052] 在上述实施方式中，采用上述几种不同种类的衬底均可实现生成Cu2O薄膜，可见本发明中对衬底具有兼容性。 [0053] 在一个可选的实施方式中，步骤一中可以先对原子层沉积设备管路和反应腔进行抽真空及预热。 [0054] 在一个可选的实施方式中，步骤一所述气相Cu前驱体的获取方式：对所述Cu前驱体进行加热，使之气化，得到气相Cu前驱体。 [0055] 在一个可选的实施方式中，所述对Cu前驱体的加热温度保持在30℃～150℃，其温度可以是30℃，40℃，50℃、60，70℃、80℃，90℃，100℃，110℃，120℃，130℃，140℃，150℃中的一种。 [0056] 在一个可选的实施方式中，步骤一中的沉积温度在80℃～200℃，更可选为100℃～180℃，最优选为120℃～180℃，其温度可以是120℃，125℃、130℃，140℃，150℃、160℃，175℃，180℃中的一种。 [0057] 在一个可选的实施方式中，所述步骤一中以脉冲形式向反应腔中通入气相Cu前驱体的单个脉冲的持续时间为0.1s～10s，更可选为0.2s～8s，最优选为0.5s～5s，可以是0.5s、0.8s、1.0s、2.0s、3.0s、3.5s、4.0s或5.0s中的一种。 [0058] 在一个可选的实施方式中，所述步骤一中的气相Cu前驱体在载气存在的条件下以脉冲形式通入，所述的载气流量为5sccm～200sccm，更可选为10sccm～150sccm，最优选为20sccm～130sccm，可以是20sccm、30sccm、40sccm、50sccm、60sccm、70sccm、80sccm、 90sccm、100sccm、110sccm、120sccm或130sccm中的一种。 [0059] 在一个可选的实施方式中，所述气相Cu前驱体的载气为高纯氩气或高纯氮气的至少一种。 [0060] 在一个可选的实施方式中，所述步骤二中吹扫时间为1s～120s，更可选为10s～90s，最优选为30s～80s，比如可以选择为30s，40s，50s，60s，70s或80s；惰性气体流量为10～200ml/min，维持压力为0.05～0.40Torr。 [0061] 在一个可选的实施方式中，所述步骤三中的氧前驱体为水、氧气、臭氧中的一种或一种以上。 [0062] 在一个可选的实施方式中，所述步骤三中的氧前驱体需要加热，所述加热氧前驱体的温度为0～50℃，其温度可以是0℃、10℃、20℃、25℃、30℃、40℃、50℃中的一种。若前驱体为水，通过加热可以提高水在密闭容器中的饱和蒸汽压。 [0063] 在一个可选的实施方式中，所述步骤三中以脉冲形式向反应腔中通入氧前驱体的单个脉冲的持续时间为0.01s～20s，更可选为0.05s～15s，最优选为0.1s～10s，可以是0.1s、0.2s、0.3s、0.4s、0.5s、1s、2s、3s、4s、5s、6s、7s、8s、9s或10.0s中的一种。 [0064] 在一个可选的实施方式中，所述步骤一中的氧前驱体在载气存在的条件下以脉冲形式通入，所述的载气流量为5sccm～200sccm，更可选为10sccm～150sccm，最优选为20sccm～130sccm，可以是20sccm、30sccm、40sccm、50sccm、60sccm、70sccm、80sccm、 90sccm、100sccm、110sccm、120sccm或130sccm中的一种。 [0065] 在一个可选的实施方式中，重复步骤一至步骤四的操作1～3000次，更可选为100～2000次，最优选为300～1000次。 [0066] 在上述实施方式中，通过不同的重复次数，可以得到生长有不同厚度的Cu2O薄膜的衬底，将Cu2O薄膜从衬底上取下即可得到不同厚度的Cu2O薄膜。 [0067] 第二方面，基于一个总的发明构思，本发明还提供了一种Cu2O薄膜，所述Cu2O薄膜基于上述第一方面中记载的原子层沉积技术生长Cu2O纳米材料的方法制得。该制备方法的具体步骤可参照上述实施例，由于所述Cu2O薄膜采用了上述实施例的部分或全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。 [0068] 下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照行业标准测定。若没有相应的行业标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。 [0069] 实施例1 [0070] 本实施例提供了一种原子层沉积技术生长Cu2O纳米材料的方法，如图1所示，包括以下步骤： [0071] 步骤一：将半导体衬底放置于反应腔内，在真空条件下，以脉冲形式向反应腔中通入气相Cu前驱体进行反应，单个脉冲的持续时间为5s，得到沉积有Cu前驱体的衬底； [0072] 步骤二：向反应腔中充入惰性气体进行吹扫，吹扫时间为60s；惰性气体流量为100ml/min，维持压力为0.20Torr； [0073] 步骤三：将氧气作为氧前驱体，加热至25℃，以脉冲的形式通入反应腔，单个脉冲持续时间为5s，与沉积在衬底上的Cu前驱体进行单原子反应，得到含有单原子层Cu2O薄膜的衬底； [0074] 步骤四：向反应腔中充入惰性气体进行吹扫，吹扫时间为60s；惰性气体流量为100ml/min，维持压力为0.20Torr；完成一个ALD循环； [0075] 步骤五：重复步骤一至步骤四的操作500次，即可得到生长有Cu2O薄膜的衬底。 [0076] 本实施例中以氧化硅作为衬底，采用去离子水超声清洗所述衬底5min，去除衬底表面的灰尘、残余物。之后采用浓硫酸+双氧水清洗所述衬底5min，去除表面有机物、重金属、微粒污染。再通过双氧水、氨水、水清洗所述衬底5min，去除表面的颗粒及有机物，之后通过双氧水、盐酸、水清洗所述衬底5min，去除表面的颗粒及金属，最后用超纯水淋洗所述衬底1min，去除所述衬底表面的离子，之后高纯氮气吹干所述衬底。 [0077] 对原子层沉积设备管路和反应腔中进行抽真空和预热过程；采用的气相Cu前驱体为双(二甲基氨基‑2‑丙氧基)铜。 [0078] 对本实施例中得到的Cu2O薄膜进行性能表征，分别如图2‑4所示，其中图2为Cu2O薄膜的截面SEM图像，从图像中可以看出，Cu2O薄膜具有一定的厚度；图3为Cu2O薄膜的AFM图像，从图中可以看出Cu2O薄膜表面的粗糙度为0.498nm；图4为Cu2O薄膜的XPS图像，从图中可以看出在945eV结合能处，存在一个比较弱的峰，在933eV结合能处，存在一个较窄的Cu2p3/2峰，表明该薄膜确定为Cu2O薄膜。 [0079] 实施例2 [0080] 本实施例提供了一种原子层沉积技术生长Cu2O纳米材料的方法，如图1所示，包括以下步骤： [0081] 步骤一：将半导体衬底放置于反应腔内，在真空条件下，以脉冲形式向反应腔中通入气相Cu前驱体进行反应，单个脉冲的持续时间为10s，得到沉积有Cu前驱体的衬底； [0082] 步骤二：向反应腔中充入惰性气体进行吹扫，吹扫时间为120s；惰性气体流量为200ml/min，维持压力为0.40Torr； [0083] 步骤三：将臭氧作为氧前驱体以脉冲的形式通入反应腔，单个脉冲持续时间为10s，与沉积在衬底上的Cu前驱体进行单原子反应，得到含有单原子层Cu2O薄膜的衬底； [0084] 步骤四：向反应腔中充入惰性气体进行吹扫，吹扫时间为120s；惰性气体流量为200ml/min，维持压力为0.40Torr；完成一个ALD循环； [0085] 步骤五：重复步骤一至步骤四的操作2000次，即可得到生长有Cu2O薄膜的衬底。 [0086] 本实施例中以碳化硅作为衬底，采用去离子水超声清洗所述衬底10min，去除衬底表面的灰尘、残余物。之后采用浓硫酸+双氧水清洗所述衬底10min，去除表面有机物、重金属、微粒污染。再通过双氧水、氨水、水清洗所述衬底10min，去除表面的颗粒及有机物，之后通过双氧水、盐酸、水清洗所述衬底10min，去除表面的颗粒及金属，最后用超纯水淋洗所述衬底5min，去除所述衬底表面的离子，之后采用高纯氮气吹干所述衬底。 [0087] 在整个制备过程之前需要对原子层沉积设备管路和反应腔中进行抽真空和预热过程；采用的气相Cu前驱体为乙酸铜及双(六氟乙酰丙酮)铜，气相Cu前驱体在载气存在的条件下以脉冲形式通入，所述的载气为高纯氩气或高纯氮气，载气流量为100sccm。 [0088] 实施例3 [0089] 本实施例提供了一种原子层沉积技术生长Cu2O纳米材料的方法，如图1所示，包括以下步骤： [0090] 步骤一：将半导体衬底放置于反应腔内，在真空条件下，以脉冲形式向反应腔中通入气相Cu前驱体进行反应，单个脉冲的持续时间为0.1s，得到沉积有Cu前驱体的衬底； [0091] 步骤二：向反应腔中充入惰性气体进行吹扫，吹扫时间为1s；惰性气体流量为10ml/min，维持压力为0.05Torr； [0092] 步骤三：将水作为氧前驱体，加热至50℃，以脉冲的形式通入反应腔，单个脉冲持续时间为0.1s，与沉积在衬底上的Cu前驱体进行单原子反应，得到含有单原子层Cu2O薄膜的衬底； [0093] 步骤四：向反应腔中充入惰性气体进行吹扫，吹扫时间为120s；惰性气体流量为10ml/min，维持压力为0.05Torr；完成一个ALD循环； [0094] 步骤五：重复步骤一至步骤四的操作1000次，即可得到生长有Cu2O薄膜的衬底。 [0095] 本实施例中以碳化硅作为衬底，采用去离子水超声清洗所述衬底8min，去除衬底表面的灰尘、残余物。之后采用浓硫酸+双氧水清洗所述衬底7min，去除表面有机物、重金属、微粒污染。再通过双氧水、氨水、水清洗所述衬底7min，去除表面的颗粒及有机物，之后通过双氧水、盐酸、水清洗所述衬底6min，去除表面的颗粒及金属，最后用超纯水淋洗所述衬底5min，去除所述衬底表面的离子，之后高纯氮气吹干所述衬底。 [0096] 对原子层沉积设备管路和反应腔中进行抽真空和预热过程；采用的气相Cu前驱体为双(二甲氨基‑2‑甲基‑2‑丁氧基)铜，气相Cu前驱体在载气存在的条件下以脉冲形式通入，所述的载气为高纯氩气或高纯氮气，载气流量为200sccm。 [0097] 以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。