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Ti02是间接禁带半导体,其带边发光效率很低。然而,在Ti02中通常存在相当数量的点缺陷,它们在禁带中产生深能级,载流子通过这些深能级的间接复合有可能产生发光。本文研究硅基TiO2薄膜的电致发光,通过原子层沉积(ALD)和射频溅射法分别制备了TiO2/p+-Si和TiO2:B/p+-Si异质结器件,研究了器件的电致发光及其物理机制,取得如下主要结果:(1)利用ALD法在重掺硼硅(p+-Si)衬底上制备TiO2薄膜,经过热处理后形成TiO2/p+-Si异质结。研究发现:当ALD沉积Ti02薄膜的衬底温度提高时,TiO2/p+-Si异质结器件的发光强度显著降低;Ti02薄膜的热处理气氛对器件的发光强度有显著影响,氧气氛比氮气氛更有利于器件的发光。此外,在相同的其它条件下,ALD法制备的TiO2/p+-Si异质结器件与磁控溅射法制备的TiO2/p+-Si异质结器件相比具有更高的发光强度。(2)利用ALD法制备TiO2/p+-Si异质结,其中Ti02薄膜生长时的衬底温度为165℃,后续热处理在氧气氛下进行。研究发现:提高热处理的温度、延长热处理的时间以及减小薄膜的厚度都会导致TiO2/p+-Si异质结器件的发光明显地蓝移。这是由于上述因素的变化改变了Ti02薄膜中的各种深能级缺陷浓度的相对比例,从而在一定程度上改变TiO2/p+-Si异质结器件的发光。(3)利用磁控溅射在重掺硼硅(p+-Si)寸底上分别沉积Ti02薄膜和掺硼的TiO2 (TiO2:B)薄膜,并经过氧气氛下600℃热处理,由此形成相应的TiO2/p+-Si和TiO2:B/p+-Si异质结。与TiO2/p+-Si异质结器件相比,TiO2:B/p+-Si异质结器件的电致发光有明显的增强。这是由于经过热处理后,TiO2:B薄膜中的硼原子进入Ti02晶格的间隙位,这引入了额外的氧空位。因为氧空位是TiO2/p+-Si异质结器件电致发光的发光中心,所以上述由硼掺杂引起的氧空位浓度的增加是TiO2:B/p+-Si异质结器件电致发光增强的原因。