本文關(guān)鍵詞： 氧化鋅 薄膜 退火溫度 Mg摻雜　出處：《長(zhǎng)春理工大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：氧化鋅(ZnO)作為直接帶隙寬禁帶半導(dǎo)體材料中的一種,有著3.37eV的禁帶寬度,高達(dá)60meV的激子束縛能。由于氧化鋅薄膜(ZnO)本身的特性所致良好的c軸(c-axis)取向、較高的電阻率,使其擁有了良好的光電特性。使氧化鋅薄膜適用于氣體檢測(cè)、液晶成像、紫外發(fā)光、攝像技術(shù)等領(lǐng)域。本征的氧化鋅是n型半導(dǎo)體,p型氧化鋅的制備研究已成為當(dāng)今熱點(diǎn)與難點(diǎn)。 本文利用簡(jiǎn)單溶膠-凝膠法(Sol-Gel)旋涂技術(shù)在石英襯底上制備氧化鋅基透明導(dǎo)電薄膜。由于純氧化鋅薄膜性能不夠理想,所以通過(guò)對(duì)氧化鋅薄膜進(jìn)行Mg摻雜。Mg摻雜能夠提高氧化鋅透明導(dǎo)電薄膜的工作波長(zhǎng)。通過(guò)多組對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及對(duì)工藝的摸索,得到當(dāng)Mg摻雜濃度為20at%時(shí),薄膜在可見(jiàn)光范圍內(nèi)的平均透光率為90%以上,并且增加了薄膜在紫外區(qū)域的透光率。 對(duì)薄膜進(jìn)行了UV-Vis、XRD、SEM、PL、霍爾測(cè)試表明薄膜在近紫外光到可見(jiàn)光范圍內(nèi)的透光率為90%,薄膜有著良好的c軸取向,并且薄膜保持著六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)。隨著退火溫度的升高薄膜的晶粒也逐漸增大,通過(guò)PL發(fā)現(xiàn)薄膜只有純相氧化鋅的發(fā)光峰,說(shuō)明Mg摻雜進(jìn)氧化鋅的晶格中。
[Abstract]:Zinc oxide (ZnO), as one of the direct bandgap wide band gap semiconductor materials, has a band gap width of 3.37 EV and exciton binding energy of up to 60 MEV. Make ZnO thin film suitable for gas detection, liquid crystal imaging, ultraviolet luminescence, The preparation of n-type semiconductor zinc oxide has become a hot and difficult point. In this paper, a simple sol-gel spin-coating technique is used to prepare transparent conductive ZnO thin films on quartz substrates. Therefore, the working wavelength of transparent conductive ZnO thin films can be increased by doping mg into ZnO thin films. By comparing the experimental design and exploring the process, it is found that when mg doping concentration is 20 at%, The average transmittance of the films in the visible range is more than 90%, and the transmittance of the films in the ultraviolet region is increased. The thin films were characterized by UV-Vis-XRDX SEMPL.The Hall measurements show that the transmittance of the films is 90 in the range from near ultraviolet to visible light, and the films have good c-axis orientation. The structure of hexagonal wurtzite is maintained and the grain size increases with the increase of annealing temperature. It is found by PL that there is only the luminescence peak of pure zinc oxide, which indicates that mg is doped into the lattice of zinc oxide.
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：O484.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1545901