p型ZnO薄膜的制备及其特性的研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:LXX_ACCP
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
氧化锌是一种多用途的Ⅱ-Ⅵ族宽带隙半导体材料。由于具有优异的压电、光电特性, ZnO被广泛用于太阳能电池、表面声波、压电和气敏器件。此外,ZnO还具有激子束缚能高(ZnO:60meV,GaN:21-25meV)、抗辐射能力强等优点。ZnO独特的性质使得它在紫外光探测器、蓝光发光二极管和短波长激光器等领域具有相当诱人的应用前景。自从1996年首次报道ZnO室温下光泵浦紫外受激发射以来,ZnO作为宽带隙半导体材料的研究越来越受到人们的重视。研究的范围已经涵盖了ZnO体单晶、纳米ZnO、量子点、量子线等材料的生长和特性的研究以及ZnO的p型掺杂,在短短几年内对ZnO的研究就取得了很大的进展。不过,于2002年10月在美国召开的ZnO国际学术会议上,各国学者一致认同:国际上还没有可重复的制备电学性能和稳定性较好的p型ZnO薄膜的方法;2006年9月,Q.Wan也在Applied Physics Letters上发表评论说:低阻、高迁移率p型ZnO的制备仍然是一个巨大的挑战。可见,p型ZnO的制备仍然是目前摆在世界各国科学家面前的重要课题,是研制电注入p-n结型ZnO基器件必须解决的关键和难点。本论文主要采用自行设计并改进的超声雾化热分解系统,通过优化生长工艺条件和降低薄膜生长速率制备出高度c轴择优的p型ZnO薄膜,应用Hall、XRD、XPS和SIMS等手段对ZnO薄膜的电学和结构性能进行了表征分析,重点讨论了超声喷雾热分解系统的设计和改进,研究了各工艺条件如衬底温度、掺杂配比、沉积时间和衬底对ZnO薄膜性能的影响。主要结论如下:1、设计出简单实用的喷头,简化了设备的操作,大大提高了实验的重复性和ZnO薄膜的晶体质量;2、衬底温度为440℃时可制备电学性能较好的p型ZnO薄膜,同时薄膜晶体质量和透过率较好。该温度下我们在普通玻璃和corning7059玻璃衬底上,Zn、N、Al原子比分别为1:3:0.10和1:3:0.07时制备出电学性能最好的p型ZnO薄膜,相应的电学参数为:普通玻璃上薄膜电阻率8.1??cm、迁移率4.3cm2?V-1?s-1、载流子浓度1.8×1017cm-3;7059玻璃上薄膜电阻率3.58??cm、迁移率2.17 cm2?V-1?s-1、载流子浓度8.01×1017cm-3;3、衬底温度合适时,前驱溶液的浓度对薄膜的电学性能影响不明显;4、不同衬底上薄膜电学特性有很大差别,其中相同条件下普通玻璃和corning7059玻璃衬底上薄膜导电类型不同,这是普通玻璃衬底内Na向ZnO中的扩散所致;另外,低阻Si衬底上ZnO薄膜比高阻衬底上薄膜的电学指标要高几个数量级,这是Si衬底的导电性对霍尔测试结果的影响所致;5、光致发光结果表明:Si衬底上温度为440℃,Zn、N、Al原子配比为1:3:0.1时所制备的p型ZnO薄膜在380nm处的发光峰很强,而可见光发光带十分微弱,具有较好的发光特性。
其他文献
中国银行业随着市场经济的逐步发展,已经建立了相对完善的法人管理机制。2013年招商银行哈尔滨分行实现税后利润11.3亿元,同去年相比增加了11.3%。2014年招商银行哈尔滨分行
供应链金融是商业银行将核心企业信用视为中介,以核心企业与中小企业之间真实的贸易资料为依据,通过掌握二者有关信息,将资金发放给申贷企业的一个“多赢”信贷业务模式。从国外
陈衍的《石遗室诗话》论“同光体”,从诗歌发展史的视角观照宋诗,提倡“学人之诗与诗人之诗合”,研究诗歌的个性化、“至”的境界等诸多理论问题,对思考中国近代诗歌及诗歌理
该论文基于NIOSⅡ软核处理器和Altera的FPGA技术,设计了一种便携式的振动频谱分析仪,用于旋转机械的故障监测和诊断。以SOPC技术为手段,将信号采集和信号处理电路通过可编程片上
随着城市化的发展,城市中众多建筑物和混凝土铺装使城市下垫面性质发生改变,高密度的人口活动和高强度的经济活动使城市形成与城市周围不同的局部气候环境。热岛效应、低湿、
目的探讨吉林省部分农村中老年人群不同肥胖指标(腰围、腰臀比、腰围身高比和体重指数)与血压的关系。方法应用整群随机抽样的方法抽取吉林省部分农村年龄在35岁以上人群中的
本文研究的是基于模间干涉的振动光纤传感器。相对于传统振动传感器,此传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、几何形状可塑、频率测量范围大、检测区域广、抗电磁干扰能力强、
随着火电厂灵活性的逐步推荐,裕华公司作为国家首批试点单位,开展了采用新型的无油点火技术研究,最终经过比选,最后选择了大功率等离子点火技术作为裕华公司的机组启动以及低
动态系统的故障诊断技术30年来得到了长足发展,随着计算机科学、计算智能等的快速发展,许多新方法和新技术被引入到该领域。现有的故障诊断方法大都是针对线性系统的,而实际生产
分析表明,精细化管理有利于优化企业内部成本控制,可以有效应对供应中的各类问题,提高企业的经济与社会效益。立足于供电企业用电检查工作的实际,探寻用电工作的精细化管理对