硫化鋅(ZnS)作為一種重要的寬禁帶半導體材料,由于其表現(xiàn)出來的優(yōu)異的光電性質(zhì),在薄膜晶體管、光電探測器、太陽能電池等應(yīng)用領(lǐng)域具有極大的經(jīng)濟價值,吸引了科研工作者的研究興趣。調(diào)研發(fā)現(xiàn),薄膜材料的表面形貌和結(jié)晶質(zhì)量對其理化性質(zhì)有著重要影響,所以改善制備工藝條件,獲得優(yōu)質(zhì)薄膜材料對于研究其理化性質(zhì)是關(guān)鍵的。本文首先在Si片上利用脈沖激光沉積技術(shù)(PLD)制備了ZnS薄膜,研究了不同退火溫度對ZnS薄膜的結(jié)晶性能的影響。然后,利用離子注入技術(shù)對ZnS薄膜進行了氮離子摻雜處理,研究了ZnS:N體系的結(jié)構(gòu)形貌以及光學性能的變化。具體研究內(nèi)容如下:(1)純度為99.99%的ZnS陶瓷靶材作為沉積源,利用Nd:YAG型固體激光器脈沖激光沉積系統(tǒng)(Pulsed Laser Deposition,PLD)在單晶硅片襯底上沉積硫化鋅薄膜,然后在原位條件下進行退火處理,研究退火溫度對薄膜結(jié)晶性能的影響。X射線衍射分析表明制備的ZnS薄膜為閃鋅礦型,并且薄膜在未退火時結(jié)晶質(zhì)量較差,薄膜表面粗糙度較大。經(jīng)過退火處理后發(fā)現(xiàn)薄膜的晶粒尺寸隨著退火溫度的升高而增大,同時薄膜的表面粗糙度隨著退火溫度的升高逐漸減小,退火...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 ZnS材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
    1.3 ZnS的應(yīng)用研究
        1.3.1 ZnS在發(fā)光材料中的應(yīng)用
        1.3.2 ZnS在透明材料中的應(yīng)用
        1.3.3 ZnS在紫外光探測器方面的應(yīng)用
        1.3.4 ZnS在光催化中的應(yīng)用
    1.4 ZnS薄膜的制備方法
        1.4.1 物理氣相沉積法(PVD)
        1.4.2 化學氣相沉積法(CVD)
    1.5 本研究的選題思想和主要研究內(nèi)容
    1.6 本章小結(jié)
第二章 實驗設(shè)備、原理方法及研究內(nèi)容
    2.1 實驗設(shè)備及原理
        2.1.1 脈沖激光沉積鍍膜技術(shù)
        2.1.2 北京同步輻射裝置及光電子能譜實驗站簡介
    2.2 實驗方法
        2.2.1 實驗藥品
        2.2.2 ZnS薄膜的制備
        2.2.3 離子注入技術(shù)
    2.3 薄膜性能表征手段
        2.3.1 X射線衍射(XRD)
        2.3.2 原子力顯微鏡(AFM)
        2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.4 光電子能譜(XPS)
        2.3.5 紫外可見分光光譜(UV-Vis)
        2.3.6 光致發(fā)光光譜(PL)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 ZnS薄膜的制備及其晶體結(jié)構(gòu)分析
    3.1 引言
    3.2 脈沖激光沉積法制備ZnS薄膜
    3.3 退火處理對于ZnS薄膜結(jié)晶性能的影響
    3.4 小結(jié)
第四章 氮離子摻雜ZnS薄膜的制備及其光學性質(zhì)研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
    4.3 氮離子摻雜ZnS薄膜的結(jié)構(gòu)研究
    4.4 氮離子摻雜對ZnS薄膜的光學性質(zhì)的影響
    4.5 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
碩士期間發(fā)表文章情況
致謝



本文編號：3759492