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《浙江大学》 2011年
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采用PLD方法在多种基底上生长ZnMgO三元薄膜及紫外探测器的制备

张俊  
【摘要】:本文采用PLD方法在多种基底上生长不同Mg含量ZnMgO三元合金薄膜,并制备出光导型紫外探测器原型器件。对于低Mg含量薄膜,综合考虑生长温度、生长压强、保温时间以及不同基底四种因素对薄膜性能的影响。保温时间对薄膜的影响主要体现在电学性能上。生长温度较高时,薄膜晶体质量较好。生长温度太高时将发生MgO偏聚。压强对薄膜结晶性能的影响相对较小,压强太低时,晶格畸变加大。 对于高Mg含量薄膜,分别在SiO2和MgO基底上生长。在SiO2基底上直接生长的高Mg含量立方MgZnO薄膜质量差于低Mg含量的六方薄膜。借鉴“同质缓冲层”思路,生长c-MgZnO/h-ZnMgO双层薄膜。六方、立方薄膜中Mg含量分别为19.9 at.%和57.7 at.%。通过生长一层六方相薄膜底层,可以显著提高顶层高Mg含量立方相薄膜的晶体质量,立方相薄膜半高宽降低、表面形貌更加平整。双层薄膜具有明显的双吸收边,其六方底层、立方顶层的光学能带宽度相应为4.0 eV和4.82 eV。 在400℃、5Pa、生长时间100min条件下,所得MgO基底上高Mg含量立方MgZnO薄膜性能最好,相应光学禁带宽度Eg为5.61eV,粗糙度仅1.0nm。 制备了不同Mg含量紫外探测器,探测器尺寸为6000μ.mx100μmx 100μmx20(对)。探测器具有良好的欧姆接触特性,10V偏压下的暗电流约为10 nA。紫外探测器截止波长位于为325nm,与低Mg含量六方ZnMgO薄膜的透射吸收边相对应。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O484.1;TN23

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【参考文献】
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