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

  更多相關(guān)文章： 纖鋅礦氧化鋅(ZnO) 脈沖激光沉積(PLD)技術(shù) Zn O異質(zhì)結(jié) 壓電電子學(xué)與壓電光電子學(xué)

【摘要】：纖鋅礦型氧化鋅(ZnO)是一種同時具有半導(dǎo)體性與壓電性的壓電半導(dǎo)體材料,它同時具有優(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薄膜生長的特性;制備ZnO基異質(zhì)結(jié)器件,測量器件的I-V特性曲線和紫外光照對器件的輸出影響;對器件施加外壓力,分析壓電勢在對器件內(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,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,氧分壓對ZnO薄膜生長的影響,發(fā)現(xiàn)在缺氧條件下,對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365 nm紫外光的器件響應(yīng)度為R≈0.19 A/W,對光照的響應(yīng)時間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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN304.21

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊治國;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

，

本文編號：1168596