氧化鋅材料的微區(qū)電學(xué)特性分析及其光電特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-25 01:44
氧化鋅(ZnO)材料具有獨(dú)特的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì),在室溫下有3.37 eV的帶隙寬度和60 meV的高激子結(jié)合能,是性能良好的具有寬直接帶隙的Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體材料。而ZnO納米材料還可以用作氣體傳感器、熒光粉、能量存儲(chǔ)裝置、變阻器等,更引起研究人員的極大興趣。現(xiàn)今,它在光學(xué)、電學(xué)、催化和光電器件等許多領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。本論文主要研究了在Si(111)襯底上利用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積方法生長(zhǎng)的ZnO薄膜材料的結(jié)構(gòu)和電學(xué)特性。通過(guò)水熱法在有裂紋的GaN/Si(111)襯底上合成了ZnO納米棒和微米墻材料,研究了單根納米棒和單個(gè)微米墻的微區(qū)電學(xué)特性。還利用水熱法在InN/藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)了特殊的ZnO微米六角盤(pán)狀結(jié)構(gòu),分析了ZnO微米盤(pán)的光學(xué)和電學(xué)特性。最后還設(shè)計(jì)制備了ITO/MgO/ZnO結(jié)構(gòu)的紫外光探測(cè)器原型器件,測(cè)試了其部分性能。主要研究工作如下:1.采用水熱法在無(wú)裂紋的p-GaN/Si(111)和n-GaN/Si(111)上生長(zhǎng)了ZnO納米材料。研究結(jié)果表明在不同摻雜的GaN襯底上生長(zhǎng)的ZnO納米材料特性有所不同。在n-GaN/Si襯底上生長(zhǎng)出的是具有六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)的ZnO納米陣列,而在p...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1氧化鋅晶格的(a)立方NaCl型,(b)立方閃鋅礦型,(c)六方纖鋅礦型??結(jié)構(gòu)??
?\\?AEBC=43.7?meV??k??圖1.2氧化鋅的能帶結(jié)構(gòu)示意圖[4]??Fig.?1.2?Schematic?diagram?of?ZnO?energy?band?structure[4].??表1.2幾種半導(dǎo)體材料的基本性質(zhì)??Tab.?1.2?Basic?properties?of?several?semiconductor?materials.??ZnO?GaN?MgO?ZnSe??晶體結(jié)構(gòu)?^?立方鹽礦?閃鋅礦 ̄??熔點(diǎn)(°C)?1975?1700?2852?1520??激子結(jié)合能(meV)?60?26?80?22??
音壁(Whispering?Gallery?Mode)模型、隨機(jī)激射(Random?Lasing)模型和法布里-拍羅??(Fabry-PSrot)模型。回音壁模式諧振現(xiàn)象己經(jīng)在ZnO納米釘[8,9]和納米/微米線(xiàn)網(wǎng)中被??發(fā)現(xiàn),如圖1.3所示的光泵浦ZnO微米線(xiàn)的激射譜圖和其微米線(xiàn)的SEM照片,這是東??南大學(xué)徐春祥教授研宄小組在文獻(xiàn)中報(bào)道的。ZnO的折射率約為2.0111],其與空氣界??面的全反射角約為27°,因此當(dāng)入射角大于全反射角時(shí),就會(huì)在纖鋅礦ZnO的任意側(cè)面??發(fā)生全反射。??Cao等人報(bào)道了光泵浦下ZnO多晶粉末中的隨機(jī)激射現(xiàn)象[12],圖1.4給出了他們報(bào)??道的不同光激勵(lì)強(qiáng)度下測(cè)得的激射光譜。??25000|?'???r-?1?丨-1?…I?■…|?1400|??r-'—'?'?i?丨——一,??s〇〇〇??(b)?I?.?r-?(c)?I??,?i?'?f:丨i?與:??"sooo-?-?I?9〇0?I?U\??6000?(a)?I?16〇〇?(d)?|?pump??1?刪?w-??f?3000?f?I?,?'?I?,Z〇〇?i?—??f?2000?W?V?I?S?K?.?? ̄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Effects of Substrate Temperature on the Properties of Mo-doped ZnO Films Prepared by RF Magnetron Sputtering[J]. Xianwu Xiu1), Yuping Cao1), Zhiyong Pang2) and Shenghao Han2,3) 1) College of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Jinan 250014, China 2) School of Physics, State Key Laboratory of Crystal Materials, Shandong University, Jinan 250100, China 3) School of Space Science and Physics, Shandong University at Weihai, Weihai 264209, China. Journal of Materials Science & Technology. 2009(06)
本文編號(hào):3248242
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1氧化鋅晶格的(a)立方NaCl型,(b)立方閃鋅礦型,(c)六方纖鋅礦型??結(jié)構(gòu)??
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音壁(Whispering?Gallery?Mode)模型、隨機(jī)激射(Random?Lasing)模型和法布里-拍羅??(Fabry-PSrot)模型。回音壁模式諧振現(xiàn)象己經(jīng)在ZnO納米釘[8,9]和納米/微米線(xiàn)網(wǎng)中被??發(fā)現(xiàn),如圖1.3所示的光泵浦ZnO微米線(xiàn)的激射譜圖和其微米線(xiàn)的SEM照片,這是東??南大學(xué)徐春祥教授研宄小組在文獻(xiàn)中報(bào)道的。ZnO的折射率約為2.0111],其與空氣界??面的全反射角約為27°,因此當(dāng)入射角大于全反射角時(shí),就會(huì)在纖鋅礦ZnO的任意側(cè)面??發(fā)生全反射。??Cao等人報(bào)道了光泵浦下ZnO多晶粉末中的隨機(jī)激射現(xiàn)象[12],圖1.4給出了他們報(bào)??道的不同光激勵(lì)強(qiáng)度下測(cè)得的激射光譜。??25000|?'???r-?1?丨-1?…I?■…|?1400|??r-'—'?'?i?丨——一,??s〇〇〇??(b)?I?.?r-?(c)?I??,?i?'?f:丨i?與:??"sooo-?-?I?9〇0?I?U\??6000?(a)?I?16〇〇?(d)?|?pump??1?刪?w-??f?3000?f?I?,?'?I?,Z〇〇?i?—??f?2000?W?V?I?S?K?.?? ̄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Effects of Substrate Temperature on the Properties of Mo-doped ZnO Films Prepared by RF Magnetron Sputtering[J]. Xianwu Xiu1), Yuping Cao1), Zhiyong Pang2) and Shenghao Han2,3) 1) College of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Jinan 250014, China 2) School of Physics, State Key Laboratory of Crystal Materials, Shandong University, Jinan 250100, China 3) School of Space Science and Physics, Shandong University at Weihai, Weihai 264209, China. Journal of Materials Science & Technology. 2009(06)
本文編號(hào):3248242
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