ZnO基透明氧化物薄膜制备和性质研究

ZnO基透明氧化物薄膜制备和性质研究

论文摘要

ZnO是一种具有广泛用途的新型Ⅱ-Ⅵ族多功能半导体材料,其室温禁带宽度是3.37eV,具有良好电学和光学特性,是制作紫外探测器件和紫外发光器件的理想材料。目前生长较高质量的ZnO薄膜通常采用蓝宝石,GaN或ZnO单晶为衬底,因为他们与ZnO晶格失配较小,但这几种材料价格昂贵,导电性差,难以集成。而在Si衬底上生长ZnO薄膜则可以克服以上缺点,但单晶Si与ZnO的晶格失配很大,很难在Si衬底上生长高质量的ZnO薄膜。本论文利用射频磁控溅射法,采用高纯度的O2和Ar为溅射工作气体。在Si衬底上制备ZnO薄膜,并研究不同溅射条件下的ZnO薄膜特性。然后引入与ZnO晶格失配较小的Al2O3作为缓冲层,进一步提高了Si衬底上ZnO薄膜的质量。最后对p-Si/n-ZnO紫外探测器做了探索性的研究。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 透明导电薄膜的概述
  • 1.2 氧化锌的基本性质
  • 1.3 氧化锌薄膜材料的研究及进展
  • 1.4 氧化锌的应用
  • 1.5 氧化锌的制备方法
  • 1.6 本论文的主要研究内容
  • 第二章 氧化锌薄膜制备及表征
  • 2.1 射频磁控溅射制备氧化锌薄膜
  • 2.2 ZnO薄膜的表征方法
  • 第三章 Si衬底上ZnO薄膜的制备工艺和薄膜性质分析
  • 3.1 实验所需材料和设备
  • 3.2 Si衬底上ZnO薄膜的直接制备工艺
  • 3.3 不同溅射电压下ZnO薄膜的性质研究
  • 2/Ar比例下ZnO薄膜的性质研究'>3.4 不同O2/Ar比例下ZnO薄膜的性质研究
  • 2O3缓冲层制备氧化锌薄膜及薄膜特性分析'>第四章 通过生长Al2O3缓冲层制备氧化锌薄膜及薄膜特性分析
  • 2O3的性质及制备方法'>4.1 Al2O3的性质及制备方法
  • 2O3缓冲层在Si衬底上制备ZnO的工艺'>4.2 采用Al2O3缓冲层在Si衬底上制备ZnO的工艺
  • 2O3缓冲层上ZnO薄膜的性质分析'>4.3 Al2O3缓冲层上ZnO薄膜的性质分析
  • 第五章 ZnO基紫外探测器(p-Si/n-ZnO)的初步研究
  • 5.1 紫外探测概述
  • 5.2 紫外探测器的分类和原理
  • 5.3 ZnO基紫外光探测器的研究现状和进展
  • 5.4 p-Si/n-ZnO紫外探测器的初步研究
  • 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 相关论文文献

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