氧化鎵(Ga₂O₃)是一種新型的超寬禁帶半導(dǎo)體材料,帶隙約為4.9eV,相比于第三代半導(dǎo)體,具有禁帶寬度更大、吸收截止邊更短、生長成本更低等突出優(yōu)點(diǎn),同時擁有高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,在日盲紫外探測器以及超高壓功率器件等方面有重要的應(yīng)用前景。以功率半導(dǎo)體為基礎(chǔ)的功率電子器件都是由晶體管和二極管構(gòu)成的,而晶體管需要p型和n型半導(dǎo)體。由于氧空位的存在,Ga₂O₃表現(xiàn)為本征n型,且通過四價元素?fù)诫s可獲得高導(dǎo)電性,而p型Ga₂O₃卻難以獲得,這大大限制了Ga₂O₃在器件方面的應(yīng)用。目前,利用Ga₂O₃材料只可以制造n型“肖特基二極管”。二價元素(如:Zn、Mg)摻雜有望使Ga₂O₃實現(xiàn)p型導(dǎo)電,本論文研究了Mg摻雜以及Zn、Mg共摻雜對Ga₂O₃薄膜晶體結(jié)構(gòu)、光學(xué)/電學(xué)性能、光電性能的影響,...

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 Ga₂O₃ 的晶體結(jié)構(gòu)及性能
        1.1.1 β-Ga₂O₃ 的晶體結(jié)構(gòu)
        1.1.2 β-Ga₂O₃ 的基本物性
    1.2 β-Ga₂O₃ 摻雜的研究現(xiàn)狀
    1.3 半導(dǎo)體薄膜的制備方法
        1.3.1 溶膠-凝膠法(sol-gel)
        1.3.2 脈沖激光沉積法(PLD)
        1.3.3 化學(xué)氣相沉積法(CVD)
        1.3.4 分子束外延生長技術(shù)(MBE)
        1.3.5 激光分子束外延生長技術(shù)(L-MBE)
        1.3.6 磁控濺射技術(shù)(Magnetron sputtering)
    1.4 本論文研究的目的和意義
    參考文獻(xiàn)
第二章 薄膜的表征手段
    2.1 X射線衍射(XRD)
    2.2 X射線光電子能譜(XPS)
    2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
    2.4 紫外-可見吸收光譜
    2.5 光致發(fā)光譜(PL譜)
    參考文獻(xiàn)
第三章 Mg摻雜Ga₂O₃ 薄膜的制備與表征
    3.1 引言
    3.2 Mg:Ga₂O₃ 薄膜的制備
        3.2.1 前期準(zhǔn)備
        3.2.2 實驗過程
    3.3 Mg:Ga₂O₃ 薄膜的材料表征
        3.3.1 X射線光電子能譜
        3.3.2 晶體結(jié)構(gòu)
        3.3.3 光吸收特性
        3.3.4 發(fā)光特性
        3.3.5 光電特性
    3.4 退火對Mg:Ga₂O₃ 薄膜的影響
        3.4.1 退火溫度對Mg:Ga₂O₃ 薄膜的影響
        3.4.2 退火氣氛對Mg:Ga₂O₃ 薄膜的影響
    3.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 Zn-Mg共摻雜Ga₂O₃ 薄膜的制備與表征
    4.1 引言
    4.2 Zn-Mg:Ga₂O₃ 薄膜樣品的制備
        4.2.1 前期準(zhǔn)備
        4.2.2 實驗過程
    4.3 Zn-Mg:Ga₂O₃ 薄膜的材料表征
        4.3.1 晶體結(jié)構(gòu)
        4.3.2 光吸收特性
        4.3.3 發(fā)光特性
    4.4 Zn-Mg:Ga₂O₃ 薄膜的光電性能
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
碩士期間研究成果
致謝



本文編號：3901678