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CuO是一种典型的过渡金属氧化物，呈现天然p型导电特性，在室温下，其禁带宽度为1.2-2.1eV之间。晶体类型为单斜晶系，由于其独特的成键方式和原子排列等结构，使CuO在很多方面具有广泛的应用，尤其在催化剂、传感器、涂层材料等领域展现出广泛的应用前景。近年来，CuO以其优良的p型导电特性在半导体光电器件方面脱颖而出。同时，研究有关CuO的GaN基LED器件的电致发光现象，是扩展相关发光器件的应用前景。
本论文主要采用射频磁控溅射法制备CuO薄膜，通过改变溅射参数优化CuO薄膜的制备条件，通过快速退火提高薄膜的晶体质量，然后将优化后的CuO制备成相关发光器件，并对器件的光电特性进行深入研究。
首先，采用射频磁控溅射方法，利用高纯度Cu靶制备CuO薄膜样品。在CuO薄膜样品的制备过程中时，我们依次研究了溅射温度、氧气流量、溅射功率和溅射压强对磁控溅射法制备CuO薄膜样品的表面形貌、结晶质量、光学和电学特性的影响，优化了制备CuO薄膜材料的实验参数。
然后，利用快速退火炉对所制备的CuO薄膜样品进行退火处理，分别研究退火温度和退火气氛对退火处理CuO薄膜样品的物理特性的影响，优化其退火参数，提高了CuO薄膜的晶体质量。
最后，将上述优化后的CuO薄膜应用到相关的光电器件中。我们利用得到的CuO薄膜的不同的物理特性分别制备成两种类型的器件。第一种器件，利用CuO的p型导电特性，将其作为空穴注入层应用到GaN基异质结器件中。成功制备了p-CuO/n-GaN和p-CuO/MQWs/n-GaN异质结发光器件，两个器件均实现了室温下的电致发光，同时，我们对这两个器件的电致发光机理进行了深入研究；第二种器件，利用CuO的高阻特性，将其作为电子阻挡层应用到GaN基异质结器件中。成功制备了p-CuO/i-CuO/n-GaN、p-CuO/i-CuO/MQWs/n-GaN异质结发光器件，将制备的器件与之前制备的p-CuO/n-GaN和p-CuO/MQWs/n-GaN器件进行对比，研究了i-CuO层的加入对p-CuO/n-GaN器件发光性能的影响，并对两个器件的电致发光机理进行了深入研究。
本论文从多方位对磁控溅射法制备的CuO薄膜进行了研究，得到了CuO薄膜样品优化条件。利用CuO薄膜不同制备条件下的两种不同光学和电学特性，分别制备了相应的GaN基异质结发光器件，成功实现了室温下器件高效的蓝光发射，拓展了CuO材料在异质结发光器件方面的应用前景，为LED的制备提供了新的的空穴注入层和电子阻挡层材料，为进一步提高LED的发光效率的研究打下了重要的基础。
本论文主要采用射频磁控溅射法制备CuO薄膜，通过改变溅射参数优化CuO薄膜的制备条件，通过快速退火提高薄膜的晶体质量，然后将优化后的CuO制备成相关发光器件，并对器件的光电特性进行深入研究。
首先，采用射频磁控溅射方法，利用高纯度Cu靶制备CuO薄膜样品。在CuO薄膜样品的制备过程中时，我们依次研究了溅射温度、氧气流量、溅射功率和溅射压强对磁控溅射法制备CuO薄膜样品的表面形貌、结晶质量、光学和电学特性的影响，优化了制备CuO薄膜材料的实验参数。
然后，利用快速退火炉对所制备的CuO薄膜样品进行退火处理，分别研究退火温度和退火气氛对退火处理CuO薄膜样品的物理特性的影响，优化其退火参数，提高了CuO薄膜的晶体质量。
最后，将上述优化后的CuO薄膜应用到相关的光电器件中。我们利用得到的CuO薄膜的不同的物理特性分别制备成两种类型的器件。第一种器件，利用CuO的p型导电特性，将其作为空穴注入层应用到GaN基异质结器件中。成功制备了p-CuO/n-GaN和p-CuO/MQWs/n-GaN异质结发光器件，两个器件均实现了室温下的电致发光，同时，我们对这两个器件的电致发光机理进行了深入研究；第二种器件，利用CuO的高阻特性，将其作为电子阻挡层应用到GaN基异质结器件中。成功制备了p-CuO/i-CuO/n-GaN、p-CuO/i-CuO/MQWs/n-GaN异质结发光器件，将制备的器件与之前制备的p-CuO/n-GaN和p-CuO/MQWs/n-GaN器件进行对比，研究了i-CuO层的加入对p-CuO/n-GaN器件发光性能的影响，并对两个器件的电致发光机理进行了深入研究。
本论文从多方位对磁控溅射法制备的CuO薄膜进行了研究，得到了CuO薄膜样品优化条件。利用CuO薄膜不同制备条件下的两种不同光学和电学特性，分别制备了相应的GaN基异质结发光器件，成功实现了室温下器件高效的蓝光发射，拓展了CuO材料在异质结发光器件方面的应用前景，为LED的制备提供了新的的空穴注入层和电子阻挡层材料，为进一步提高LED的发光效率的研究打下了重要的基础。