發(fā)布時(shí)間：2021-01-26 06:17

　　基于ZnO的特性（直接帶隙半導(dǎo)體,禁帶寬度3.37 eV,激子束縛能60 meV）,其被認(rèn)為有望成為新一代的光電器件材料。ZnO的“能帶工程”是指通過合金化對(duì)其進(jìn)行能帶裁剪,并在此基礎(chǔ)上制備高質(zhì)量的量子阱結(jié)構(gòu),它是實(shí)現(xiàn)ZnO光電應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。然而,通常情況下ZnO沿極性c軸方向擇優(yōu)生長(zhǎng),這會(huì)使其受到自發(fā)極化和誘導(dǎo)極化的影響,由此產(chǎn)生的內(nèi)建電場(chǎng)將使多量子阱結(jié)構(gòu)的內(nèi)量子效率降低、發(fā)光波長(zhǎng)紅移,從而對(duì)器件性能造成不利影響。為消除上述不利影響,我們的工作重點(diǎn)將致力于非極性a面ZnO基單晶薄膜的制備及其異質(zhì)結(jié)構(gòu)的性能研究。主要包括高質(zhì)量、帶隙可調(diào)的Zn1-xMgxO薄膜的制備,ZnO/Zn1-xMgxO異質(zhì)結(jié)能帶帶階的測(cè)定,ZnO/Zn1-xMgxO多量子阱光學(xué)性能的研究以及GaN緩沖層對(duì)ZnO薄膜晶體質(zhì)量的提升。獲得的主要研究成果如下：1.采用射頻等離子體輔助分子束外延（P-MBE）技術(shù),通過優(yōu)化生長(zhǎng)參數(shù),在r面藍(lán)寶石上外延得到非極性a面Zn1-xMgxO合金薄膜。（1120）面搖擺曲線半高寬（FWHM）為1300～2000 arc sec, （1011）面FWHM為1600～1900 ar... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第一章 引言
第二章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 ZnO的晶體結(jié)構(gòu)
    2.2 ZnO的基本形態(tài)
        2.2.1 ZnO體單晶
        2.2.2 ZnO納米結(jié)構(gòu)
        2.2.3 ZnO薄膜
    2.3 ZnO的物理特性
        2.3.1 ZnO的基本性質(zhì)
        2.3.2 ZnO的光學(xué)性質(zhì)
        2.3.3 ZnO的電學(xué)性質(zhì)
    2.4 ZnO的能帶工程
        2.4.1 ZnO的能帶結(jié)構(gòu)
        2.4.2 ZnO的合金化
1-xMg_xO合金">        2.4.3 Zn_1-xMg_xO合金
1-xBe_xO合金">        2.4.4 Zn_1-xBe_xO合金
1-xCd_xO合金">        2.4.5 Zn_1-xCd_xO合金
    2.5 ZnO基量子阱結(jié)構(gòu)
        2.5.1 量子阱的基本概念
        2.5.2 量子阱的物理效應(yīng)
        2.5.3 ZnO量子阱的研究及應(yīng)用
    2.6 非極性ZnO薄膜及相關(guān)研究進(jìn)展
        2.6.1 非極性ZnO薄膜的研究意義
        2.6.2 非極性ZnO薄膜的制備方法
        2.6.3 非極性ZnO薄膜的特性及研究進(jìn)展
1-xMg_xO薄膜及ZnO/Zn_1-xMg_xO量子阱的研究進(jìn)展">        2.6.4 非極性Zn_1-xMg_xO薄膜及ZnO/Zn_1-xMg_xO量子阱的研究進(jìn)展
    2.7 本文的研究思路
第三章 實(shí)驗(yàn)原理、生長(zhǎng)工藝及表征手段
    3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        3.1.1 MBE的工作原理
        3.1.2 MBE的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
        3.1.3 MBE的設(shè)備構(gòu)造
    3.2 實(shí)驗(yàn)原料及生長(zhǎng)工藝
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.2 襯底的選擇及清洗
        3.2.3 生長(zhǎng)工藝
    3.3 表征手段
1-xMg_xO薄膜的外延生長(zhǎng)及性能研究">第四章 非極性a面Zn_1-xMg_xO薄膜的外延生長(zhǎng)及性能研究
1-xMg_xO薄膜外延生長(zhǎng)參數(shù)的優(yōu)化">    4.1 非極性a面Zn_1-xMg_xO薄膜外延生長(zhǎng)參數(shù)的優(yōu)化
1-xMg_xO薄膜性能的影響">        4.1.1 生長(zhǎng)溫度對(duì)a面Zn_1-xMg_xO薄膜性能的影響
1-xMg_xO薄膜性能的影響">        4.1.2 氧氣流量對(duì)a面Zn_1-xMg_xO薄膜性能的影響
1-xMg_xO薄膜性能的影響">        4.1.3 緩沖層厚度對(duì)a面Zn_1-xMg_xO薄膜性能的影響
1-xMg_xO薄膜的性能研究">    4.2 不同Mg含量a面Zn_1-xMg_xO薄膜的性能研究
1-xMg_xO薄膜的晶體質(zhì)量">        4.2.1 不同Mg組分a面Zn_1-xMg_xO薄膜的晶體質(zhì)量
1-xMg_xO薄膜的表面形貌">        4.2.2 不同Mg組分a面Zn_1-xMg_xO薄膜的表面形貌
1-xMg_xO薄膜的光電性能">        4.2.3 不同Mg組分a面Zn_1-xMg_xO薄膜的光電性能
    4.3 本章小結(jié)
1-xMg_xO異質(zhì)結(jié)能帶帶階的研究">第五章 非極性a面ZnO/Zn_1-xMg_xO異質(zhì)結(jié)能帶帶階的研究
    5.1 能帶帶階的測(cè)試方法
1-xMg_xO異質(zhì)結(jié)的制備">    5.2 a面ZnO/Zn_1-xMg_xO異質(zhì)結(jié)的制備
xMgxO異質(zhì)結(jié)能帶帶階的測(cè)定">    5.3 a面ZnO/Znl_xMgxO異質(zhì)結(jié)能帶帶階的測(cè)定
    5.4 本章小結(jié)
1-xMg_xO多量子阱性能的研究">第六章 非極性a面ZnO/Zn_1-xMg_xO多量子阱性能的研究
1-xMg_xO多量子阱的制備">    6.1 a面ZnO/Zn_1-xMg_xO多量子阱的制備
1-xMg_xO多量子阱的激子局域化效應(yīng)">    6.2 a面ZnO/Zn_1-xMg_xO多量子阱的激子局域化效應(yīng)
1-xMg_xO多量子阱光學(xué)性能的影響">    6.3 阱層寬度對(duì)a面ZnO/Zn_1-xMg_xO多量子阱光學(xué)性能的影響
1-xMg_xO多量子阱光學(xué)性能的影響">    6.4 壘層Mg含量對(duì)a面ZnO/Zn_1-xMg_xO多量子阱光學(xué)性能的影響
    6.5 本章小結(jié)
第七章 GaN緩沖層提高a面ZnO薄膜晶體質(zhì)量的研究
    7.1 GaN緩沖層的制備及表征
    7.2 GaN緩沖層工藝對(duì)a面ZnO薄膜性能的影響
        7.2.1 GaN緩沖層厚度對(duì)a面ZnO性能的影響
        7.2.2 GaN緩沖層生長(zhǎng)溫度對(duì)a面ZnO性能的影響
    7.3 經(jīng)過優(yōu)化工藝生長(zhǎng)的a面ZnO薄膜
    7.4 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論
    8.1 全文總結(jié)
    8.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    8.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的其他科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]ZnO單晶生長(zhǎng)技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 祝振奇,周建,劉桂珍,任志國.  稀有金屬. 2009(01)



本文編號(hào)：3000621