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氧化铜(CuO)是一种重要的本征p型半导体材料,光学带隙为1.2-1.9 eV,储量丰富,制备成本低,无毒,其p-n结太阳能电池理论转换效率可以达到31%,是一种应用潜力很大的光伏材料。本征CuO薄膜的电学性能较差(低载流子浓度和高电阻率),可通过优化制备工艺条件、退火和掺杂等手段来改善其光、电性能。本论文采用脉冲激光沉积法在石英衬底上分别制备CuO和Li掺杂的CuO薄膜。研究了薄膜的结构、光学及电学性能。主要研究内容及结果如下:研究了衬底温度对CuO薄膜结构及性能影响。在不同衬底温度(25-700℃)下得到的均为CuO薄膜。当衬底温度为300℃时,CuO薄膜具有较好的结晶质量,载流子浓度为5.28×1016cm-3,电阻率为2.33×102 Ω·cm,并且在衬底温度高于500℃时所制备的CuO薄膜具有n型导电性。研究了Li掺杂对CuO薄膜结构及性能的影响。Li掺杂浓度从1wt%增加到2wt%时CuO薄膜的结晶性变好,再由2wt%增加到4wt%时结晶性变差;在掺杂了Li之后载流子浓度提高了至少三个数量级,并且呈现出先增大后减小的趋势,迁移率的变化正好与之相反。当掺杂浓度为2wt%时,载流子浓度达到最大,为7.39×1019 cm-3,电阻率低至7.56 Ω·cm。这主要是由于不同浓度Li掺杂时,Li原子进入CuO不同的晶格位置造成的。研究了退火条件对Li掺杂CuO薄膜结构及性能影响。当退火温度从500℃升高到800℃时(N2气氛,退火时间1h),迁移率从0.0713 cm2/Vs增加到0.1661cm2/Vs,但是载流子浓度从3.46×1019 cm-3降低到2.31×1017 cm-3,电阻率从6.51Ω·cm增大到1107 Ω·cm。当温度在8000℃及以上,CuO薄膜导电类型由p型转变为n型;当退火时间从1h增加到3h时(退火温度为500℃,N2气氛),迁移率从0.0713 cm2Ns增加到0.1235 cm2Ns,但是载流子浓度从3.46×1019 cm-3降低到9.87×1018cm-3,电阻率从6.51 Ω·cm增加到13.36 Ω-cm;最后,研究了O2气氛退火对Li掺杂CuO薄膜性能的影响。发现退火后薄膜的迁移率、载流子浓度和电阻率变化不大,但是导电类型由p型变为n型。