透明導(dǎo)電氧化物由于具有較高的光學(xué)透射性能和良好的導(dǎo)電性,在液晶顯示面板、太陽能電池、光電探測器等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但目前能夠制備的透明導(dǎo)電氧化物材料大多是n型半導(dǎo)體,制備p型半導(dǎo)體材料較為困難。本文基于化學(xué)價(jià)帶修飾理論,采用磁控濺射的方法制備了p型CuFeO₂薄膜材料,研究了不同因素對薄膜結(jié)構(gòu)和光電性能的影響,用水熱法制備了p型CuFeO₂粉體,研究了Ca和Ni離子摻雜對CuFeO₂粉體的結(jié)構(gòu)和光電化學(xué)性能的影響。利用射頻磁控濺射法在石英襯底上制備出非晶Cu-Fe-O薄膜,900°C在N₂氛圍下退火后可得到純相3R-CuFeO₂薄膜。研究了薄膜在氧流量分別為0%、2%、6%、9%條件下磁控濺射制備CuFeO₂薄膜的結(jié)構(gòu)和光電性能。XRD結(jié)果表明薄膜在低氧條件下出現(xiàn)Cu₂O雜相,拉曼光譜分析證實(shí)薄膜中氧缺陷的存在。紫外可見透射光譜測試顯示隨著氧流量從0%增加至9%,薄膜在可見光區(qū)域的透過率逐漸增強(qiáng),沉積時間20 min時,在波長600 ... 

【文章來源】：武漢工程大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同結(jié)構(gòu)的CuFeO2/ZnO薄膜

圖 2-1FJL-560 型磁控與離子束復(fù)合濺射沉積系統(tǒng)）真空及加熱系統(tǒng)：真空腔體由濺射靶材、屏蔽罩、擋板、襯底加熱爐及觀察窗組成，靶材和基片之間的距離 40-80 m，基片加熱溫度 0-500°C 可調(diào)。）輸氣及抽氣系統(tǒng)：Ar（99.9%）和氧氣（99.99%）由氣體制進(jìn)入真空反應(yīng)腔體，其中氣體流量計(jì)是由北京堀場匯博隆有限公司生產(chǎn)的 MT-50 系列流量顯示儀，抽氣系統(tǒng)是由前泵和分子泵組成的，其極限真空可達(dá)到 6.67×10-5Pa（經(jīng)烘），其中機(jī)械泵是由北京北儀優(yōu)成真空技術(shù)有限公司生-36 型直聯(lián)旋片式真空泵，分子泵是北京中科科儀生60/620C 型復(fù)合式分子泵。）濺射系統(tǒng)：根據(jù)所選用的電源不同，磁控濺射可以分為直射頻濺射，其中直流濺射電源是蘇州環(huán)亞電子所生產(chǎn)的直流

輝光放電區(qū)（產(chǎn)生大面積輝光等離子體），弧光放電區(qū)（產(chǎn)生高密度弧光等離子體），其中磁控濺射工作區(qū)域是采用的異常輝光放電區(qū)，因?yàn)橹挥性谶@一區(qū)域內(nèi)電流可以通過電壓的調(diào)節(jié)來控制。由帕邢定律 U=BPd/ln[APd/ln(1+1/γ)]，其中式中 A 和 B 在一定 E/P 范圍內(nèi)是常數(shù)。 γ 為離子撞擊陰極時所發(fā)生的電子發(fā)射的過程系數(shù)，所以擊穿電壓只與氣壓和靶材到基底之間的間距有關(guān)，所以通過減小靶基距，增大濺射氣壓，有利于輝光放電的產(chǎn)生。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]半導(dǎo)體電極的平帶電位[J]. 崔曉莉.  化學(xué)通報(bào). 2017(12)

博士論文
[1]p型透明導(dǎo)電氧化物CuAlO2薄膜的制備與性能研究[D]. 蘭偉.蘭州大學(xué) 2007

碩士論文
[1]金屬改性TiO2納米管陣列光電催化還原Cr（Ⅵ）的研究[D]. 吳夢瑤.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[2]p型CuAlO2薄膜的制備與性能表征[D]. 方敏.浙江大學(xué) 2011
[3]p型銅鐵礦結(jié)構(gòu)透明氧化物半導(dǎo)體的制備與性能研究[D]. 趙學(xué)平.北京工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號：3590708