ZnO壓敏材料利用其晶界的肖特基勢壘特殊的I-V特性,被廣泛用作高技術(shù)電子設(shè)備,民用軌道交通,超高壓輸電網(wǎng)等領(lǐng)域的過電流保護(hù)部件,用于其穩(wěn)壓和瞬態(tài)浪涌抑制。隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,ZnO壓敏電阻也向著小型化、多功能化、平面化方向發(fā)展。最近,本課題組與斯洛文尼亞約瑟夫·斯蒂芬研究所在合作研究中發(fā)現(xiàn)ZnO-Ca O-Cr2O3等組成的新體系具有良好的非線性特性,可以改善傳統(tǒng)的ZnO-Bi2O3體系具有強(qiáng)揮發(fā)性,燒結(jié)溫度高的問題,但其非線性的產(chǎn)生機(jī)制尚未明確,缺乏對其性能進(jìn)一步改進(jìn)的理論指導(dǎo)。因此,本論文利用射頻磁控濺射法在Si襯底上制備出了高質(zhì)量ZnO薄膜,并在其上制備了不同組分的氧化物薄膜形成具有清晰界面的雙層薄膜,通過其模擬壓敏陶瓷的晶界來研究在沒有Bi2O3的情況下,其晶界非線性產(chǎn)生的原因,進(jìn)一步研究了薄膜熱處理改性對缺陷和性能的影響,主要研究內(nèi)容如下:（1）采用射頻磁控濺射的方法制備ZnO薄膜,通過優(yōu)化濺射條件,如濺射功率、沉積氣壓、襯底溫度等,確定最佳工藝參數(shù)為沉積氣壓1.2Pa,濺射功率為100W,襯底溫度200℃,Ar流量20cm3/min,在該條件下可制備得到結(jié)構(gòu)優(yōu)良、... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

ZnO的晶體結(jié)構(gòu)圖

容易進(jìn)行施主摻雜而受主摻雜則要相對困難。晶體影響非常明顯，部分點(diǎn)缺陷的存在有利半導(dǎo)體材料導(dǎo)本征點(diǎn)缺陷有間隙（ ·、 ··、 ′′）、空位（ ′、、 ）缺陷等等。徐彭壽[5]等人利用 FP-LMTO（全計(jì)算得到了 ZnO 薄膜中各種點(diǎn)缺陷的能級，如圖 1成能較高，難以在 ZnO 中形成[6]。在這些缺陷中， ·型缺陷；其余為受主缺陷。本征 ZnO 的 n 型導(dǎo) ·、 ··的存在。在一般條件下生長的 ZnO 晶體會含有兩種缺陷究竟哪一種占主導(dǎo)地位，依然存在著很大的擴(kuò)散的難易程度上來看，間隙鋅占據(jù)了主導(dǎo)地位，而試結(jié)果來看，氧空位為主要缺陷。

圖 1. 3 磁控濺射基本原理圖igure 1.3 The basic principle diagram of magnetron sputter法法（PLD）發(fā)展于 20 世紀(jì) 80 年代后期，它是一種真脈沖激光法制備薄膜的基本原理圖，該方法需要在高率的脈沖激光束，使靶材表面形成等離子體，直達(dá)襯方法被用于生長和靶材成分一致的薄膜[30]。另外，可以用來蒸發(fā)高熔點(diǎn)的材料。而且 PLD 方法容易在外延單晶膜且制備過程簡單，不需要間接作用沉積實(shí)現(xiàn)，難以生長多層不同薄膜[31]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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