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随着紫外光电技术在民用和军事等领域的发展,MgZnO作为新型三元固溶体宽带隙半导体材料备受关注。ZnO的带隙为3.3 eV,MgO的带隙为7.8 eV,理论上,MgZnO薄膜的带隙在3.37 eV至7.8 eV之间连续调节,能够实现深紫外到近紫外连续调节薄膜的光谱,是太阳盲区紫外光电探测器的最佳候选材料,已经成为当前研究的热点。但由于ZnO和MgO两者结构上的差异,无法连续固溶,目前报道纤锌矿结构MgxZn1-xO的最大带隙仅能达到4.28 eV,对应的Mg含量为x=0.36,不能满足日盲紫外探测的应用需求。为了提高Mg在ZnO中的固溶量,本文通过一种非稳态合成技术-激光烧结法制备MgZnO薄膜,选用石英和硅为衬底,系列地研究合成工艺对薄膜性能的影响,具体研究内容如下:1.研究了激光功率对Mg0.2Zn0.8O薄膜结构和光电特性的影响。研究发现,随着功率的升高,石英衬底上生长的MgZnO薄膜c轴取向生长强度逐渐提高,薄膜质量逐渐完善。当激光功率为53 W时,薄膜生长最优,且探测器性能最佳。但当激光功率到达60 W时,薄膜表面被破坏,MgZnO薄膜消失。MgZnO基紫外探测器的响应度逐渐增加,对应的峰值响应度从0.013 A/W增大至2.43 A/W,紫外可见抑制比从83.64增大到350.65。在30 V偏压下,硅衬底上MgZnO基探测器的暗电流仅为9 nA,紫外响应度为2.1 A/W,Ilight/Idark达到0.6×103,探测器具有优异的响应特性。2.研究了激光照射时间对Mg0.2Zn0.8O薄膜结构和光电特性的影响。研究发现,最佳的激光照射时间为30 s。当激光照射时间从10 s延长至30 s,MgZnO薄膜从多晶取向向单晶取向转变,且c轴取向生长强度逐渐增强,薄膜的结晶质量逐渐完善,但当激光照射时间为40 s时,薄膜表面被破坏。在30 V偏压下,MgZnO基探测器的光响应度从0.053 A/W增加到0.23 A/W。当激光照射时间为30 s时,器件的暗电流为78 nA,光电流为48μA,紫外探测器的信噪比达到三个数量级,硅衬底上制备的MgZnO基探测器的光响应度为1.78 A/W,具有优异的响应特性。3.研究了Mg2+掺杂浓度对MgZnO薄膜和光电性能的影响。研究表明,x=0.10.45时,MgxZn1-xO薄膜均为六方纤锌矿结构,晶粒呈六方柱生长,且(002)衍射峰向高角度方向偏移。石英衬底上薄膜的紫外吸收截止边从340 nm(x=0.1)偏移到295 nm(x=0.45),出现明显的蓝移现象。当x=0.45时,硅衬底上制备的MgxZn1-xO基紫外光电探测器在290 nm处的响应度达到1.9 A/W,获得了具有响应特性的六方结构MgZnO薄膜探测器。