本文關(guān)鍵詞：ZnO薄膜及其異質(zhì)結(jié)的制備與研究

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【摘要】：纖鋅礦型氧化鋅(ZnO)是一種同時(shí)具有半導(dǎo)體性與壓電性的壓電半導(dǎo)體材料,它同時(shí)具有優(yōu)秀的半導(dǎo)體性能和壓電體性能。以ZnO材料為基礎(chǔ)制備新型電子器件、光電子器件一直以來也都是科研工作者密切關(guān)注的研究方向。佐治亞理工學(xué)院的王中林教授通過在新型的電子器件和光電子器件中引入壓電勢(shì)來控制器件內(nèi)電荷的傳輸過程,開創(chuàng)了壓電電子學(xué)和壓電光電子學(xué),為以ZnO等壓電半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)的器件提供了許多創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路和更廣泛的應(yīng)用方式。本文采用脈沖激光沉積技術(shù)制備ZnO薄膜,研究ZnO薄膜生長(zhǎng)的特性;制備ZnO基異質(zhì)結(jié)器件,測(cè)量器件的I-V特性曲線和紫外光照對(duì)器件的輸出影響;對(duì)器件施加外壓力,分析壓電勢(shì)在對(duì)器件內(nèi)電荷的傳輸調(diào)控機(jī)制,具體工作如下:(1)以脈沖激光沉積技術(shù)制備ZnO薄膜材料,分別選擇單晶Si、單晶STO基片作為襯底,研究了在不同的襯底溫度ZnO薄膜的晶體結(jié)構(gòu)和熒光光譜,發(fā)現(xiàn)在600℃時(shí),ZnO薄膜有最好的結(jié)晶性和較好的本征發(fā)光;研究了以單晶STO基片為襯底時(shí),氧分壓對(duì)ZnO薄膜生長(zhǎng)的影響,發(fā)現(xiàn)在缺氧條件下,對(duì)ZnO薄膜的本征發(fā)光有極大的不利影響。(2)使用p-Si基片作為襯底,使用PLD在上面沉積ZnO薄膜,并制備了n-Zn O/SiOx/p-Si異質(zhì)結(jié)器件。通過器件的I-V測(cè)試發(fā)現(xiàn),器件正向電流和反向漏電流的比值IF/IR≈104;在2 V偏壓對(duì)365 nm紫外光的器件響應(yīng)度為R≈0.19 A/W,對(duì)光照的響應(yīng)時(shí)間Ton=200 ms、Toff=350 ms。(3)使用剝離的云母片作為柔性透明的絕緣襯底,在云母片上使用PLD沉積ZnO/NiO雙層薄膜,研究了在不同溫度下雙層薄膜的晶體結(jié)構(gòu)和表面形貌,制備了n-Zn O/p-NiO異質(zhì)結(jié)器件,旨在使用柔性透明襯底來研究壓電電子學(xué)打下基礎(chǔ);(4)使用SF6處理過的MoS2薄片和PLD技術(shù)沉積ZnO薄膜作設(shè)計(jì)了pMoS2/n-ZnO異質(zhì)結(jié)二極管,制備的這種p-n二極管有著非常高的整流比率(3.4×104)和很大的反向飽和電流區(qū)(1.5 V)。這種異質(zhì)結(jié)p-n二極管在紫外光照射下也展現(xiàn)了非常好的光響應(yīng)特性。此外,在通過施加23 Mpa壓力的情況下,受壓電光電子效應(yīng)的影響,器件的光電流可以被直接增強(qiáng)超過四倍。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN304.21

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊治國(guó);NiO/ZnO基半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)及MgNiO固溶體薄膜的制備與性能研究[D];浙江大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：1168596