本文選題：射頻 + 磁控��； 參考：《浙江大學(xué)》2010年碩士論文

【摘要】： 氧化鋅(ZnO)是一種Ⅱ-Ⅵ族直接帶隙寬禁帶半導(dǎo)體,室溫下禁帶寬度為3.37eV,激子束縛能為60meV。ZnO在光電、壓電和熱電等諸多領(lǐng)域都有其獨特的性能,具有十分廣闊的應(yīng)用空間和發(fā)展?jié)摿�。特別是在光電領(lǐng)域,ZnO是一種新型的短波長發(fā)光器件半導(dǎo)體材料,制備可控的n型和p型ZnO晶體薄膜是實現(xiàn)ZnO基光電器件應(yīng)用的關(guān)鍵。目前,已經(jīng)能夠獲得具有優(yōu)異性能的n型ZnO晶體薄膜,然而,ZnO的p型摻雜卻遇到諸多困難。這是目前制約ZnO在實際應(yīng)用中的瓶頸,也是ZnO研究中面臨的最大挑戰(zhàn)。這一課題也是本文研究的重點,本文即是以ZnO的p型摻雜為中心而展開的。 1.實現(xiàn)了Na-N共摻p-ZnO,并對Na-N共摻實現(xiàn)p-ZnO的生長參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。 我們采用Na_2O-ZnO(99.99%)陶瓷靶,利用射頻磁控濺射法制備了一系列的Na-N共摻p-ZnO薄膜,并制備了ZnO基同質(zhì)p-n結(jié)。我們制備的薄膜在室溫下具有良好的結(jié)晶質(zhì)量和p型導(dǎo)電性。通過調(diào)試不同的生長參數(shù),得到可靠的最優(yōu)電學(xué)性能:室溫電阻率為139.2Ωcm,遷移率為0.2cm~2/Vs,空穴濃度為2.5×10~(17)cm~(-3)。 2.對ZnO:N、ZnO:Na、ZnO:(Na,N)三種薄膜的性能進(jìn)行比較,并從XPS測試結(jié)果對Na-N共摻實現(xiàn)p-ZnO的機理進(jìn)行了深入的分析。 我們分別采用純ZnO(99.99%)、0.5 at%Na_2O-ZnO(99.99%)陶瓷靶,制備了一系列的ZnO:N、ZnO:Na薄膜,并選取最佳參數(shù)生長出來的薄膜與ZnO:(Na,N)薄膜進(jìn)行比較,分別對三種薄膜的電學(xué)性能、結(jié)構(gòu)性能、表面形貌和光學(xué)性能測試結(jié)果作了具體的分析。此外,從XPS的測試結(jié)果對薄膜呈現(xiàn)p型導(dǎo)電性的原理進(jìn)行了深入的分析。XPS分析表明,Na摻入ZnO中作為受主Na_(Zn)而存在,N主要以N-H鍵的形式存在,其受主N_O的作用不明顯,但是也有可能存在Na_(Zn)-N_O受主復(fù)合體,還需進(jìn)一步的測試研究。
[Abstract]:Zinc oxide (ZnO) is a kind of direct band gap wide band gap semiconductor of 鈪，

本文編號：2077725