本文選題：射頻磁控濺射 + MgZnO薄膜��； 參考：《長春理工大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：MgZnO半導(dǎo)體材料因具有較寬的光學(xué)帶隙調(diào)節(jié)范圍(3.3 eV~7.8 eV)、晶格匹配的單晶襯底、較低的制備溫度、資源豐富、較強(qiáng)的抗輻射能力,以及無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn),使得該半導(dǎo)體材料在紫外光電探測(cè)器方面有著廣闊的應(yīng)用前景。本論文通過射頻磁控濺射技術(shù)制備高質(zhì)量MgZnO薄膜,采用紫外曝光和濕法刻蝕的方法制備MSM結(jié)構(gòu)的MgZnO紫外光電探測(cè)器,主要研究工作如下:(1)利用射頻磁控濺射設(shè)備在石英襯底上濺射生長了高質(zhì)量的不同組分的MgZnO半導(dǎo)體薄膜,實(shí)現(xiàn)了MgZnO薄膜帶隙從可見盲到日盲波段的連續(xù)可調(diào),其中采用分段法生長了Mg組分為60%的Mg_(0.60)Zn_(0.40)O立方相薄膜。系統(tǒng)的研究了薄膜的結(jié)晶性和光學(xué)性能,并詳細(xì)分析了MgZnO薄膜中Mg的含量與其光學(xué)性質(zhì)的關(guān)系。(2)利用紫外曝光和濕法刻蝕的方法實(shí)現(xiàn)了MSM結(jié)構(gòu)不同Mg組分的MgZnO紫外光電探測(cè)器。系統(tǒng)的分析了信號(hào)電阻對(duì)ZnO紫外光電探測(cè)器的影響,以及從勢(shì)壘高度角度分析了Mg_(0.20)Zn_(0.80)O與Mg_(0.42)Zn_(0.58)O紫外光電探測(cè)器響應(yīng)度的差異。實(shí)現(xiàn)了采用分段法生長制備得到的Mg_(0.60)Zn_(0.40)O日盲光電探測(cè)器,并對(duì)其性能進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。(3)通過調(diào)節(jié)插指電極間的距離,進(jìn)而達(dá)到改變耗盡層寬度的目的,實(shí)現(xiàn)了對(duì)MSM結(jié)構(gòu)MgZnO紫外光電探測(cè)器響應(yīng)度和暗電流的同時(shí)調(diào)控,并從金屬-半導(dǎo)體接觸的物理機(jī)制方面給以深入的分析。
[Abstract]:MgZnO semiconductor materials have the advantages of wide optical bandgap adjustment range (3.3 eV~7.8 EV), lattice matching single crystal substrates, low preparation temperature, rich resources, strong radiation resistance and no environmental pollution. The semiconductor material has a broad application prospect in UV photodetectors. In this paper, MgZnO thin films with high quality were prepared by RF magnetron sputtering, and MgZnO photodetectors with MSM structure were fabricated by UV exposure and wet etching. The main research work is as follows: (1) High quality MgZnO semiconductor thin films with different components have been grown on quartz substrate by RF magnetron sputtering equipment. The band gap of MgZnO thin film has been continuously adjustable from visible blind to solar blind band. The cubic Mg_(0.60)Zn_(0.40)O thin films with mg content of 60% were grown by subsection method. The crystallization and optical properties of MgZnO thin films were systematically studied. The relationship between mg content and optical properties of MgZnO films was analyzed in detail. The UV photodetectors with different mg components in MSM films were realized by UV exposure and wet etching. The effect of signal resistance on ZnO photodetector and the difference of responsivity between Mg_(0.20)Zn_(0.80)O and Mg_(0.42)Zn_(0.58)O UV photodetectors are analyzed from the angle of barrier height. The Mg_(0.60)Zn_(0.40)O solar blind photodetector fabricated by subsection method is realized, and its performance is analyzed systematically. By adjusting the distance between the electrodes, the width of the depletion layer is changed. The responsivity and dark current of MgZnO photodetectors with MSM structure are regulated simultaneously, and the physical mechanism of metal-semiconductor contact is analyzed.
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN23

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本文編號(hào)：1930977