1、项目背景在透明导电信息功能材料中，绝大多数常见是n型半导体，但为了有源器件和真正意义上“透明器件”的制备，p型透明导电功能材料是亟待研究与解决的问题。铜铁矿结构的铜铬氧（CuCrO2）作为本征p型透明导电氧化物，属于宽禁带光电子信息功能材料，具有紫外截止，可见光区和红外光区高度透明的光学特性，因而可满足透明器件及红外器件中所要求的抗静电、除雾、防尘等作用。对铜铁矿材料而言，Cu1+离子具有不稳定性，且铜铁矿相制备过程中对氧压极其敏感，因此可通过物理类真空沉积技术制备铜铁矿薄膜。代表性的有日本东京工业大学Hosono的研究小组和美国俄勒冈州立大学Tate小组，他们研究使用的铜铁矿薄膜样品均为物理类真空技术制备。物理类真空薄膜制备技术所需设备昂贵，制备工艺复杂，能耗高，不利于大规模工业化生产，也不便于薄膜光电特性的灵活调控。因此，若能利用工艺简单、成本低廉、无需昂贵设备的化学法制备出性能优越的CuCrO2纳米晶膜，对其工业化生产和有源器件的制造具有重要意义。2、技术创新点本技术的优点在于，铜铬前驱液采用乙醇和乙二醇的混合溶液做溶剂，利于形成稳定的前驱液，也利于旋涂成膜的均匀性。选用蓝宝石作为薄膜生长的衬底材料，是根据晶格匹配的原理，这利于纯相CuCrO2纳米晶膜的生长。CuCrO2纳米晶膜的制备是在N2氛围中退火而成。N2氛围中快速退火既避免了其他气体对样品的污染，又可以造成缺氧氛围，帮助二价铜离子向一价转变，提高CuCrO2纳米晶膜的纯度，优化了薄膜质量。该制备方法采用两步退火法：先将薄膜在较低温度下退火使其去掉溶剂以及部分有机物，形成比较稳定的非晶或微晶状态的结构，再在较高温度下快速退火使其完全反应并结晶。两步退火优化了晶膜表面的致密性，避免了直接高温退火导致的铜相关氧化物的流失。3、技术的实用性和适用领域 铜铁矿结构铜铬氧纳米晶膜的简单化学制备法，包括以下步骤：（1）铜铬前驱液配置：将含铜化合物和含铬化合物加入有机溶剂中配成前驱液。含铜化合物可以是醋酸铜、硝酸铜等，优选醋酸铜；含铬化合物可以是硝酸铬、醋酸铬等，优选硝酸铬；有机溶剂可以是乙醇、乙醇胺、乙二醇、乙二醇甲醚，优选乙醇和乙二醇的混合溶液。含铜化合物和含铬化合物按铜元素和铬元素的摩尔比1：1配置，乙二醇和乙醇的混合溶液的体积比为1：3～6，在混合溶液中再额外添加乙醇胺时，则乙醇胺和铜元素的摩尔比为1：1～4。配置后整个溶液中的金属离子的摩尔比在0.4～0.8mol/L。少量的乙醇胺主要是用于改善薄膜表面的致密性。作为一个优选方案，铜铬前驱液配置具体包括：醋酸铜和硝酸铬按1:1摩尔比称量后，先将硝酸铬加入乙醇和乙二醇3：1的混合溶液中，搅拌至完全溶解后加入醋酸铜搅拌得到深蓝色前驱液，然后加入适量乙醇胺搅拌静置待用。（2）旋涂成膜：采用匀胶机将铜铬前驱液均匀旋涂于清洗过的蓝宝石衬底上，旋涂时间为20-40 s，转速3000-5000 r/min。（3）低温退火：经旋涂成膜后，将薄膜在200-300℃空气氛围下退火3-5分钟。低温退火可以去掉溶剂及部分有机物，形成比较稳定的一层非晶或微晶状态的薄膜。作为进一步的优选方案，为了得到适当的薄膜厚度，所述旋涂成膜步骤和所述低温退火步骤可以多次重复，最好是重复6～8次。（4）高温热处理：将低温退火后的样品在600～800℃氮气氛围中退火20-50分钟，氮气的流量保持在1.5-3 L/min，得到蓝宝石衬底上的可见光区和红外光区透明的CuCrO2导电晶膜。为了使快速退火炉中的氮气氛围达到实验需求，样品高温热处理前，可提前通纯氮气30分钟。4、知识产权情况2016110515906 铜铁矿结构铜铬氧纳米晶膜的简单化学制备法2015109200775 铜镓氧红外透明导电纳米晶膜的制备方法相关技术专利正在申请。