垂直結(jié)構(gòu)紫外探測器相較傳統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)異質(zhì)結(jié)紫外探測器具備多種優(yōu)點(diǎn),如電場直接加在結(jié)區(qū)兩側(cè),電場分布相對均勻,有助于結(jié)區(qū)內(nèi)光生電子空穴對分離;電極間距小有效地降低了載流子傳輸過程中的損耗;避免了外界環(huán)境中水汽等因素對器件的影響。目前常見的垂直結(jié)構(gòu)光電探測器大多使用二維材料為基底,如MoS₂、單層石墨烯等。但是二維材料目前也存在較多缺陷,如:制備條件苛刻;材料層數(shù)減少,載流子遷移率增加,但對光的吸收能力減弱;制備成本較高等。因此本文選用目前已被廣泛研究且已取得一定研究成果的寬帶隙半導(dǎo)體材料MgZnO:Ga與NiO制備垂直結(jié)構(gòu)異質(zhì)結(jié)型紫外光電探測器,以期器件既能繼承垂直結(jié)構(gòu)光電探測器的優(yōu)點(diǎn),又可避開二維材料應(yīng)用中的重重困難,從而得到具有優(yōu)異紫外探測性能的紫外探測器。首先本文對在石英襯底上射頻磁控濺射制備NiO薄膜的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化:控制變量法固定其他參數(shù),改變?yōu)R射時(shí)氧氬比、壓強(qiáng)、功率以及熱處理溫度。通過X射線衍射儀（XRD）,紫外可見透射-吸收光譜儀,原子力掃描顯微鏡（AFM）等測試對薄膜的晶體質(zhì)量,表面形貌和光學(xué)性能等進(jìn)行了分析。結(jié)果表明NiO薄膜具備（200）方向的... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 紫外光電探測器的背景與研究意義
    1.2 MgZnO材料的基本性質(zhì)
    1.3 NiO材料的的基本性質(zhì)
    1.4 垂直結(jié)構(gòu)光電探測器的基本特征
    1.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.5.1 垂直結(jié)構(gòu)光電探測器國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.5.2 垂直結(jié)構(gòu)光電探測器國外研究現(xiàn)狀
        1.5.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡析
    1.6 本論文研究目的和主要研究內(nèi)容
第2章 材料制備技術(shù)與表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.1 磁控濺射裝置
        2.1.2 熱處理設(shè)備
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 薄膜質(zhì)量與性能表征
        2.2.1 薄膜結(jié)構(gòu)與成分表征
        2.2.2 薄膜的表面形貌表征
        2.2.3 薄膜的電學(xué)性能表征
    2.3 器件的光電性能表征
第3章 NiO薄膜的制備及工藝參數(shù)優(yōu)化研究
    3.1 高質(zhì)量NiO薄膜的濺射參數(shù)研究
        3.1.1 氬氧比對NiO薄膜的影響
        3.1.2 濺射壓強(qiáng)對NiO薄膜的影響
        3.1.3 濺射功率對NiO薄膜的影響
    3.2 退火溫度對NiO薄膜的影響
    3.3 本章小結(jié)
第4章 MgZnO:Ga/NiO PN結(jié)薄膜制備及特性研究
    4.1 高質(zhì)量MgZnO:Ga/NiO薄膜的濺射參數(shù)研究
        4.1.1 氬氧比對MgZnO:Ga/NiO薄膜的影響
        4.1.2 濺射壓強(qiáng)對MgZnO:Ga/NiO薄膜的影響
        4.1.3 濺射功率對MgZnO:Ga/NiO薄膜的影響
    4.2 退火溫度對MgZnO:Ga/NiO薄膜的影響
    4.3 MgZnO:Ga/NiO異質(zhì)結(jié)探測器的制備及特性研究
        4.3.1 n-MgZnO:Ga/p-NiO異質(zhì)結(jié)的制備
        4.3.2 n-MgZnO:Ga/p-NiO異質(zhì)結(jié)的整流特性
        4.3.3 n-MgZnO:Ga/p-NiO異質(zhì)結(jié)器件的光電響應(yīng)特性
    4.4 本章小結(jié)
第5章 MgZnO:Ga/NiO垂直結(jié)構(gòu)探測器的制備及性能研究
    5.1 MgZnO:Ga/NiO垂直結(jié)構(gòu)紫外探測器的制備
    5.2 MgZnO:Ga/NiO垂直結(jié)構(gòu)紫外探測器電學(xué)性能探究\
    5.3 MgZnO:Ga/NiO垂直結(jié)構(gòu)紫外探測器光電性能探究
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Electronic structures and optical properties of ⅢA-doped wurtzite Mg0.25Zn0.75O[J]. 鄭樹文,何苗,李述體,章勇.  Chinese Physics B. 2014(08)
[2]MgZnO半導(dǎo)體材料光致發(fā)光以及共振拉曼光譜研究[J]. 王玉超,吳天準(zhǔn),張權(quán)林,陳明明,蘇龍興,湯子康.  發(fā)光學(xué)報(bào). 2013(09)
[3]AFM掃描參數(shù)對表面粗糙度測量的影響分析[J]. 李家文,陳宇航,黃文浩.  電子顯微學(xué)報(bào). 2007(01)

博士論文
[1]InGaN/GaN低維量子阱結(jié)構(gòu)的制備及其發(fā)光性質(zhì)研究[D]. 楊國鋒.南京大學(xué) 2013



本文編號：2907451