近些年來(lái),半導(dǎo)體材料在生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。ZnO作為一種直接帶隙半導(dǎo)體,具有3.37 eV的禁帶寬度,60 meV的激子束縛能,強(qiáng)的抗輻射能力,高的電子飽和漂移速率和熱穩(wěn)定性,在紫外發(fā)光、激光和探測(cè)等光電子器件方面展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。但是,由于缺乏高效、穩(wěn)定的p型摻雜技術(shù),ZnO基p-n同質(zhì)結(jié)型光電子器件的發(fā)展受到了嚴(yán)重的阻礙,因此p-GaN/n-ZnO異質(zhì)結(jié)和金屬-半導(dǎo)體-金屬(MSM)平面結(jié)構(gòu)已分別成為目前ZnO基發(fā)光二極管(LED)和紫外光電探測(cè)器研究的主流結(jié)構(gòu),并且取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。眾所周知,ZnO材料中的氧空位等本征缺陷常常導(dǎo)致其具有比較高的電導(dǎo)率(與電子濃度與遷移率的乘積成正比),這對(duì)其紫外光電子器件的性能產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響,如造成p-GaN/n-ZnO異質(zhì)結(jié)的發(fā)光并非來(lái)自ZnO一側(cè),ZnO MSM紫外探測(cè)器的暗電流極大、信噪比低等問題。針對(duì)該難題,本論文通過(guò)有效調(diào)控ZnO材料中的本征施主缺陷,極大地改善了ZnO基光電子器件的性能,取得的主要成果如下:1、通過(guò)調(diào)控ZnO薄膜中本征施主缺陷和電子遷移率,實(shí)現(xiàn)了p-GaN/n-ZnO異質(zhì)結(jié)LED發(fā)光波長(zhǎng)和來(lái)源的有...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1ZnO材料晶體結(jié)構(gòu)球棍模型

ZnO本征缺陷調(diào)控對(duì)其發(fā)光和探測(cè)器件性能改善的研究2Cao[2-4]等人實(shí)現(xiàn)了ZnO材料室溫隨機(jī)紫外激光，ZnO材料就引起了人們廣泛的注意，同時(shí)ZnO材料生長(zhǎng)方法多樣，生長(zhǎng)溫度低[5-6]，近些年被國(guó)內(nèi)外學(xué)者們廣泛研究[7]，除了在紫外發(fā)光器件和紫外探測(cè)器件[8-11]方面有重要....

圖1.2（a）ZnO材料六方晶體結(jié)構(gòu)圖;（b）ZnO材料主要晶面結(jié)構(gòu)圖

ZnO本征缺陷調(diào)控對(duì)其發(fā)光和探測(cè)器件性能改善的研究2Cao[2-4]等人實(shí)現(xiàn)了ZnO材料室溫隨機(jī)紫外激光，ZnO材料就引起了人們廣泛的注意，同時(shí)ZnO材料生長(zhǎng)方法多樣，生長(zhǎng)溫度低[5-6]，近些年被國(guó)內(nèi)外學(xué)者們廣泛研究[7]，除了在紫外發(fā)光器件和紫外探測(cè)器件[8-11]方面有重要....

圖1.3六角纖鋅礦ZnO能帶結(jié)構(gòu)圖

緒論3所以目前所研究的ZnO材料基本上都是六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)，其相應(yīng)的空間群為Cv64或P63mc，它的晶格常數(shù)分別為a=0.325nm，c=0.521nm，屬于理想六方密堆積。ZnO六方晶體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1.2（a）所示，它由兩個(gè)六方密堆積點(diǎn)陣相互嵌套構(gòu)成。每一個(gè)點(diǎn)陣包含四種原子，....

圖1.5在c面藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)的ZnO同質(zhì)p-n結(jié)低溫下的EL圖譜及其照片

緒論7失配比較大的藍(lán)寶石襯底上制備了p型ZnO薄膜，并構(gòu)建了ZnO的p-n同質(zhì)結(jié)電致發(fā)光器件，后來(lái)他們利用氧氣和氮?dú)膺@兩種氣體作為摻雜源和氣源，又成功實(shí)現(xiàn)了ZnO的p型摻雜，并制備了電致發(fā)光器件。結(jié)果如圖1.5和1.6所示。這種方法避免了利用比較昂貴的襯底所帶來(lái)的成本高的問題，為....

本文編號(hào)：3982475