论文摘要
CuAlO2是一种Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族间接禁带半导体,在可见光范围内透明,直接光学禁带宽度约为3.5eV,是最早发现的Cu基p型半导体。CuAlO2在光电领域有其独特的性能,具有十分广阔的应用空间和发展潜力。它的成功开发为实现半导体全透明光电器件,如透明二极管、透明晶体管提供了可能性,也推动了传统意义上透明导电氧化物（TCO）薄膜到透明氧化物半导体（TOS）薄膜的发展。本文采用射频磁控溅射法和PLD法在石英和单晶蓝宝石衬底上制备了CuAlO2薄膜,研究了CuAlO2薄膜的结构和光电性能,得到了以下结论：首先,由磁控溅射法直接生长出来的薄膜不是CuAlO2的晶体薄膜。我们通过对Cu-A1-O薄膜进行退火处理,成功获得了沿（001）晶面择优取向的CuAl02薄膜。退火后的薄膜在可见光区域的透过率达到了60%以上。其次,确定了退火参数后,我们系统的研究了磁控溅射的各参数对CuAl02薄膜的结构和光电性能的影响。研究发现衬底温度,溅射功率和溅射时间对薄膜有较大的影响。当衬底温度小于300℃,溅射功率大于200W,生长时间小于2小时,薄膜呈现了c轴取向,薄膜致密,表面平整；而当衬底温度大于400℃溅射功率小于120W,生长时间大于3小时,薄膜取向转变为（110）晶面取向,薄膜的晶体质量较差,表面存在微孔洞。最后对磁控溅射法和PLD法生长的CuAl02薄膜进行光致发光（PL）性质的研究,首次分析了PL谱中缺陷发光峰,铜空位（VCu）缺陷能级为0.82eV。
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摘要Abstract目录第一章 绪论1.1 透明导电氧化物研究背景1.2 研究现状和进展2的晶体结构和电子结构'>1.3 CuAlO2的晶体结构和电子结构2的性能'>1.4 p型CuAlO2的性能2的光学性能'>1.4.1 CuAlO2的光学性能2的电学性能'>1.4.2 CuAlO2的电学性能2的其他性能'>1.4.3 CuAlO2的其他性能2的制备方法'>1.5 p型CuAlO2的制备方法2薄膜的制备方法'>1.5.1 p型CuAlO2薄膜的制备方法1.5.1.1 脉冲激光沉积1.5.1.2 溅射法1.5.1.3 化学气相沉积法（CVD）2粉末的制备方法'>1.5.2 p型CuAlO2粉末的制备方法1.5.2.1 水热法1.5.2.2 溶胶凝胶法2材料的应用前景'>1.6 CuAlO2材料的应用前景1.6.1 透明太阳能电池和LED1.6.2 臭氧传感器1.7 本论文研究思路和内容第二章 薄膜样品的制备方法和性能表征方法2.1 磁控溅射设备2.2 磁控溅射辉光放电原理2.3 脉冲激光沉积技术（PLD）2.4 PLD技术优缺点2.6 薄膜制备2.6.1 靶材的制备2.6.2 衬底的清洗2.6.3 薄膜样品的制备过程2.6.3.1 磁控溅射制备薄膜样品2.6.3.2 PLD制备薄膜样品2.7 样品的性能表征2薄膜的组织结构'>第三章 CuAlO2薄膜的组织结构3.1 引言3.2 靶材制备及成份分析2粉末'>3.3 水热法合成CuAlO2粉末3.4 薄膜的样品制备以及成份分析2薄膜的退火处理与性能研究'>3.5 CuAlO2薄膜的退火处理与性能研究3.6 本章小结2薄膜及性能研究'>第四章 磁控溅射法生长CuAlO2薄膜及性能研究2薄膜的影响'>4.1 衬底温度对CuAlO2薄膜的影响4.1.1 结构分析4.1.2 表面形貌分析4.1.3 光学性能2薄膜的影响'>4.2 生长时间对CuAlO2薄膜的影响4.2.1 结构分析4.2.2 表面形貌分析2薄膜的影响'>4.3 溅射功率对CuAlO2薄膜的影响4.3.1 结构分析4.3.2 表面形貌分析4.3.3 光学性能2薄膜的影响'>4.4 氩氧比对CuAlO2薄膜的影响4.4.1 结构分析4.4.2 表面形貌分析2薄膜的影响'>4.5 溅射压强对CuAlO2薄膜的影响4.5.1 结构分析4.5.2 表面形貌分析2薄膜的影响'>4.6 衬底对CuAlO2薄膜的影响4.6.1 结构分析4.6.2 表面形貌分析2薄膜的电学性能'>4.7 CuAlO2薄膜的电学性能4.8 本章小结2薄膜的光致发光性能研究'>第五章 CuAlO2薄膜的光致发光性能研究5.1 引言2薄膜的光致发光性能'>5.2 磁控溅射法制备的CuAlO2薄膜的光致发光性能2薄膜'>5.3 PLD方法制备CuAlO2薄膜2薄膜的光致发光性能研究'>5.4 PLD法制备的CuAlO2薄膜的光致发光性能研究5.5 本章小结第六章 结论与展望6.1 结论6.2 展望参考文献致谢个人简历攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果
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