本文選題：ZnO薄膜 + p型ZnO　； 參考：《大連理工大學(xué)》2010年博士論文

【摘要】：氧化鋅(ZnO)是一種重要的直接帶隙寬禁帶半導(dǎo)體材料,其室溫下的禁帶寬度為3.37 eV,激子束縛能為60 meV,理論上可以實現(xiàn)室溫下的紫外光受激發(fā)射,這使其有望成為制造紫外光電器件的理想材料。但是目前Zn0同質(zhì)結(jié)發(fā)光二極管(LED)和激光二極管(LD)仍處于研究階段,遠(yuǎn)未達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用水平,其中的一個重要原因就是高質(zhì)量的p型ZnO難于制備。針對這一情況,本文采用脈沖激光沉積(PLD)技術(shù)對p型ZnO薄膜的制備進(jìn)行了較為細(xì)致的研究,主要研究內(nèi)容概括如下： 在不同生溫度下制備了四組未摻雜ZnO薄膜,發(fā)現(xiàn)55℃生長的薄膜結(jié)晶質(zhì)量和發(fā)光特性最好。這表明,在我們的實驗條件下,550℃是生長ZnO薄膜較為理想的溫度。 制備了摻Sb的ZnO薄膜,研究了退火溫度和生長溫度對ZnO:Sb薄膜性質(zhì)的影響。發(fā)現(xiàn)550℃生長、950℃退火的ZnO:Sb薄膜導(dǎo)電類型為p型,空穴濃度達(dá)到2.290x1017cm-3。該樣品低溫PL譜出現(xiàn)了強(qiáng)烈的A0X躍遷。通過與相同條件制備的未摻雜ZnO薄膜低溫PL譜對比,證實了A0X發(fā)光峰與Sb的摻入有關(guān)。 氧空位是Zn0中一種常見的施主缺陷,為了防止高溫退火使樣品中的氧原子逃逸而產(chǎn)生氧空位,我們在ZnO:Sb薄膜上面覆蓋了一層A1N薄膜,研究了AlN層對ZnO:Sb薄膜的保護(hù)作用。實驗結(jié)果表明,在較高溫度下AlN層能夠減少氧原子的逃逸,對ZnO:Sb薄膜起到有效保護(hù)作用。這有利于制備高質(zhì)量p型ZnO薄膜。 制備了摻P的ZnO薄膜,研究了生長溫度對ZnO：P薄膜性質(zhì)的影響。350℃和450℃生長的樣品呈現(xiàn)p型導(dǎo)電性,其中450℃生長的樣品具有較低的電阻率1.846Ω·cm,和較高的霍爾遷移率6.63 cm2V-1s-1。低溫PL譜測試結(jié)果顯示350℃和450℃生長的樣品出現(xiàn)了很強(qiáng)的A0X躍遷。通過與相同條件制備的未摻雜ZnO薄膜低溫PL譜比較,證實了ZnO：P樣品PL譜中的A0X發(fā)光峰與P的摻入有關(guān)。 初步研究了不同生長溫度對摻Ag的ZnO薄膜PL譜的影響,由室溫PL譜測試結(jié)果推測,摻入ZnO中的Ag在350℃和450℃這樣相對較低的生長溫度下對氧空位的形成有抑制作用。
[Abstract]:Zinc oxide (ZnO) is an important direct bandgap wide band gap semiconductor material. Its band gap width is 3.37 EV at room temperature, and the exciton binding energy is 60 MEV. This makes it promising to be an ideal material for manufacturing ultraviolet photovoltaic devices. However, the Zn0 homojunction light-emitting diode (LED) and laser diode (LDD) are still in the research stage, which is far from commercial application level. One of the important reasons is that the high quality p-type ZnO is difficult to prepare. In this paper, the preparation of p-type ZnO thin films by pulsed laser deposition (PLD) technique is studied in detail. The main research contents are summarized as follows: four groups of undoped ZnO films were prepared at different growth temperatures. It is found that the films grown at 55 鈩，

本文編號：2017396