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《浙江大学》 2003年
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雾化汽相沉积法制备ZnO薄膜及其性能研究

杨成兴  
【摘要】: 氧化锌是一种多用途的宽禁带半导体材料。传统上,ZnO薄膜被广泛应用于声表面波器件、体声波器件、气敏传感器、压敏电阻、透明导电电极等领域。近年来,ZnO作为宽禁带半导体材料的研究越来越受到人们的重视。和GaN相比,ZnO薄膜具有生长温度低,激子复合能高(ZnO:60meV,GaN:21~25meV),受激辐射阈值较低,能量转换效率很高等优点。有可能实现室温下较强的紫外受激发射,制备出性能较好的探测器、发光二极管和激光二极管等光电子器件。另外,ZnO的辐射波长具有比GaN的蓝光发射更短,对增加光记录密度具有重要意义; 本论文综述了ZnO薄膜的各种生长技术及其原理,并概括了ZnO薄膜研究的最新进展。利用自制的雾化汽相沉积技术生长了高度C轴择优取向的ZnO晶体薄膜,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见光光谱仪(UV-Vis absorption Spectrometer)、Hall效应测试仪等方法对ZnO薄膜的结构和性能进行了表征。研究了各生长条件如衬底温度、前驱体溶液浓度、衬底类型等参数对ZnO薄膜性能的影响。 在国际上首先实现了用氨水作为掺杂剂掺杂制备P型ZnO薄膜,并研究了其掺杂机理及光学、电学性能。利用雾化汽相沉积的P型导电ZnO薄膜,载流子浓度可达2.5×10~(17)cm~(-3),且具有较好的光学性能。 另外,制备了Al/n-ZnO/p-Si异质结,测试了不同环境下该异质结的Ⅰ-Ⅴ曲线。并在实验中首次发现在经过真空处理后的Al/n-ZnO/p-Si异质结中表现出了类似GaInP/AlGaInP量子阱等结构的S型负阻(NDR)现象。此现象具有应用前景。 上述具有创新性的工作内容已经申请国家发明专利,相关内容已经被国外刊物录用。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TB43

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【引证文献】
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3 范红兵;张晓丹;赵颖;孙建;魏长春;谷士彬;张存善;;p型ZnO的制备以及衬底温度对薄膜特性的影响[J];人工晶体学报;2006年04期
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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5 陈奇;射频磁控溅射法制备氮掺杂氧化锌薄膜及其性能研究[D];牡丹江师范学院;2010年
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中国期刊全文数据库 前6条
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10 张波;ZnO薄膜的制备及其掺杂研究[D];东华大学;2006年
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