摻鋁氧化鋅（AZO）作為一種重要的透明氧化物導(dǎo)電薄膜,被應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。AZO價(jià)格低廉、制備簡(jiǎn)單,且光電性質(zhì)優(yōu)異,可見(jiàn)光區(qū)平均透射率達(dá)80%,這些優(yōu)點(diǎn)使得AZO受到了研究人員的廣泛關(guān)注。在表面等離子體領(lǐng)域,AZO成為替代傳統(tǒng)金屬表面等離子體材料的重要選擇,金屬表面等離子體材料實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)集中在可見(jiàn)-紫外區(qū)域,而AZO的載流子濃度可達(dá)10¹⁸-10²⁰cm^-3,在紅外波段可實(shí)現(xiàn)表面等離子體,拓寬了表面等離子體的波長(zhǎng)范圍,并因摻雜特性具有良好的可調(diào)諧能力,成為研究紅外表面等離子體增強(qiáng)的重要材料。本文使用原子層沉積（ALD）技術(shù)在不同條件下生長(zhǎng)了AZO薄膜,并對(duì)薄膜進(jìn)行不同條件的退火處理。使用XRD、AFM、橢圓偏振光譜儀等表征手段對(duì)AZO薄膜進(jìn)行晶體信息、表面形貌以及光電性質(zhì)表征。討論了不同生長(zhǎng)參數(shù)對(duì)AZO薄膜光學(xué)和表面等離子體性質(zhì)的影響,以及退火對(duì)AZO薄膜光電性質(zhì)的影響。為后續(xù)工作提供基礎(chǔ)。本論文的研究?jī)?nèi)容主要包括以下部分:（1）研究生長(zhǎng)條件對(duì)于AZO薄膜性質(zhì)的影響。隨著Al組分的增大,載流子濃度與遷移率先增大后減小,其... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ZnO的六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)球棍模型

圖 1.1 ZnO 的六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)球棍模型ZO 的電學(xué)性質(zhì) ZnO 禁帶寬度為 3.37eV，電阻率很高，導(dǎo)電性差，本征 ZnO 的能示。在 ZnO 中摻入 Al 原子后，由于 Al 原子的原子半徑(r=0.057nm子半徑(r=0.083nm)，Al 原子可以很輕易的成為替位質(zhì)點(diǎn)從而占據(jù) 易成為晶體中的間隙質(zhì)點(diǎn)。鋁摻雜氧化鋅中的導(dǎo)電電子主要來(lái)自于 原子的替位以及 O 空位提供的自由電子。當(dāng)摻雜濃度在一定范圍內(nèi) AZO 載流子濃度提高，這是由于大量的施主雜質(zhì)提供了大量自由度繼續(xù)提高，由于引入過(guò)多雜質(zhì)從而產(chǎn)生大量雜質(zhì)散射，致使載流。

保護(hù)器件不被破壞。AZO 具有優(yōu)異的光學(xué)、可見(jiàn)光區(qū)高透過(guò)率等，使其成為光學(xué)器件良好的選擇。制備方法備方法多種多樣，其中包括分子束外延(MBE)、金屬有機(jī))、溶膠-凝膠法、原子層沉積(ALD)等許多方式：外延(MBE)的發(fā)展，人們對(duì)于材料性質(zhì)的要求越來(lái)越高，分子束外延，摻雜濃度等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域。分子束外、等離子體轟擊或其他方式將束源爐中的原材料分解成分的分子或原子，以分子束或原子束的方式輸運(yùn)到加熱的襯其結(jié)構(gòu)圖示于圖 1.3。2015 年 Kim[10]等人使用 MBE 在玻研究了薄膜的晶體信息，表面形貌以及光電特性等，并將池上，使太陽(yáng)能電池提高了轉(zhuǎn)換效率。但 MBE 的缺點(diǎn)也護(hù)費(fèi)用高，不宜大批量生產(chǎn)，生長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)等。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]原子層沉積技術(shù)在微納器件中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 李惠琴,陳曉勇,王成,穆繼亮,許卓,楊杰,丑修建,薛晨陽(yáng),劉俊.  表面技術(shù). 2015(02)
[2]電沉積摻鋁氧化鋅納米柱的光學(xué)帶隙藍(lán)移與斯托克斯位移[J]. 湯洋,陳頡.  發(fā)光學(xué)報(bào). 2014(10)
[3]Fiber-optic surface plasmon resonance-based sensor with AZO/Au bilayered sensing layer[J]. 蔡五湖,林坤成,楊肅銘,曹育嘉,何秉璟.  Chinese Optics Letters. 2014(04)

碩士論文
[1]鋁摻雜ZnO薄膜結(jié)構(gòu)與光學(xué)特性的研究[D]. 孫方華.曲阜師范大學(xué) 2008
[2]Al摻雜ZnO薄膜的制備與光電性質(zhì)研究[D]. 李麗.重慶大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3240262