收藏本站
《华中科技大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

直流磁控溅射制备ZnO光电薄膜的研究

贾小龙  
【摘要】:ZnO是一种新型的Ⅱ-Ⅵ族直接带隙化合物材料,ZnO薄膜在很多领域有着广泛的应用,它在压电器件、太阳能电池、气敏元件、压敏器件、液晶显示等领域已有了很好的应用。近年来,随着短波器件逐渐的广泛应用,直接宽带半导体材料的研究越来越受到人们的重视,GaN蓝光材料成为人们研究光电材料的热点,而随着ZnO光泵浦紫外激光的获得和自形成谐振腔的发现,人们开始对ZnO薄膜光电性质方面的研究也有了浓厚的兴趣。 当ZnO薄膜具有良好的c轴取向和晶格结构时,便可得到优良的光电性能比如紫外光受激发射,所以制备出c轴择优取向、结晶质量好的ZnO薄膜是获得光电性能良好ZnO薄膜材料的关键。 本课题就直流磁控溅射法制备ZnO光电薄膜进行了探索性研究。研究内容主要包括:直流磁控溅射工艺条件以及高温退火对ZnO薄膜结构特性的影响、对ZnO薄膜发光特性的影响,以及ZnO发光机理的探讨。试验结构特性用XRD和SEM进行了分析,发光性质用美国PE公司型号为LS-45的荧光分光光度计(Fluorescence Spectrophotometer)进行了分析。 研究结果表明利用直流磁控溅射法工艺,在功率为180 w-200 w,真空度为6×10-3 torr,靶基距为50 mm左右,溅射时间为45分钟,基片为单面抛光的(100)硅片,基片温度250℃、氩氧比为1:4的条件下得到了结晶质量良好的ZnO薄膜;通过退火可以使薄膜应力得到驰豫,降低缺陷浓度,改善薄膜的结构特性。本实验采用直流磁控溅射的方法,探索出制备ZnO薄膜的最佳工艺条件,最终在(100)硅衬底基片上制备出了高c轴取向、晶粒尺寸约70 nm的ZnO薄膜。但是由于试验条件限制,在发光试验的测试中,我们只观察到了在580 nm处的一个明显的发射峰和在420 nm、450 nm处的微弱的峰,对此本文也进行了探索性分析。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TN204

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 朱兴文;ZnO薄膜制备及其光、电性能研究[D];上海大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 居健;Cr掺杂ZnO薄膜的结构和性质研究[D];苏州大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕建国,叶志镇,汪雷;ZnO薄膜紫外受激发射研究的最新进展[J];半导体光电;2002年03期
2 毛祥军,杨志坚,李景,屈建勤,张国义;用MOCVD在ZnO/Al_2O_3衬底上生长GaN及其特性[J];半导体学报;1999年08期
3 李剑光,叶志镇,汪雷,赵炳辉,袁骏,阙端麟;用于制备GaN的硅基ZnO过渡层的高温热处理研究[J];半导体学报;1999年10期
4 叶志镇,陈汉鸿,刘榕,张昊翔,赵炳辉;直流磁控溅射ZnO薄膜的结构和室温PL谱[J];半导体学报;2001年08期
5 林碧霞,傅竹西,贾云波,廖桂红;溅射方法生长的氧化锌薄膜的阴极射线和光致发光特性[J];发光学报;2001年02期
6 贺洪波,易葵,范正修;ZnO薄膜的光学性质研究[J];光学学报;1998年06期
7 贾锐,武光明,宋世庚,陶明德;喷雾热分解法制备ZnO系低压压敏薄膜[J];硅酸盐学报;1999年04期
8 丁飞,李华,傅正文,周鸣飞,秦启宗;ZnO及其含锌混合氧化物薄膜的充放电性能研究[J];化学物理学报;2000年02期
9 杨田林,张德恒,李滋然,马洪磊,马瑾;射频磁控溅射制备的柔性衬底ZnO∶Al透明导电薄膜的研究[J];太阳能学报;1999年02期
10 林碧霞,傅竹西,贾云波,廖桂红;非掺杂ZnO薄膜中紫外与绿色发光中心[J];物理学报;2001年11期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 訾振发;戴结林;;纳米ZnO研究进展:从基础到应用[J];合肥师范学院学报;2009年03期
2 李敏;刘艳美;王维娜;;ZnCoO和ZnO纳米棒阵列的结构及发光特性[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年03期
3 胡春香;陶向阳;;脉冲激光沉积ZnO薄膜的结构和光学特性[J];安阳师范学院学报;2006年02期
4 吕建国,叶志镇,汪雷;ZnO薄膜紫外受激发射研究的最新进展[J];半导体光电;2002年03期
5 张源涛,杨小天,赵佰军,刘博阳,杨天鹏,李万成,刘大力,杨树人,杜国同;退火对MOCVD法生长ZnO薄膜性能的影响[J];半导体光电;2004年02期
6 洪伟铭;;掺铝对ZnO薄膜光学常数的影响[J];半导体光电;2007年02期
7 洪伟铭;;ZnO∶Al薄膜的制备及表征[J];半导体光电;2007年03期
8 蒋敏;吴定才;魏琴;刘方舒;吴艳南;张佩佩;纪红萱;徐明;;Cu掺杂ZnO薄膜的结构及发光特性[J];半导体光电;2010年02期
9 段文倩;徐明;吴艳南;董成军;杜懋陆;;Cu掺杂对sol-gel法制备的ZnO∶Co薄膜发光特性的影响[J];半导体光电;2011年01期
10 杨田林,杨光德,高绪团,万云芳;磁控溅射法在有机衬底上制备SnO_2掺Sb透明导电膜[J];半导体技术;2002年12期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 李珍;陈文;李飞;艾常涛;靳福江;;退火温度对ZnO薄膜结构及光学性能影响[A];中国硅酸盐学会特种玻璃分会第三届全国特种玻璃会议论文集[C];2007年
2 范东华;宁兆元;;磁控溅射沉积的Ge/ZnO复合多层膜的光致发光特性研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅰ[C];2004年
3 王齐;周大成;邱建备;;稀土掺杂ZnO材料的发光特性研究进展[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
4 郭成花;李怀祥;王瑞华;张华;;多孔硅复合纳米粒子的光致荧光特性[A];2002年材料科学与工程新进展(下)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
5 陈肖静;朱拓;李果华;王永谦;张光春;施正荣;;氩气压强对ZnO薄膜的性质影响[A];第十届中国太阳能光伏会议论文集:迎接光伏发电新时代[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王海涛;月球车热控关键问题研究及材料光谱性质的选择性调节[D];中国科学技术大学;2010年
2 谭红琳;金属离子掺杂的ZnO第一性原理计算及透明导电薄膜制备研究[D];昆明理工大学;2009年
3 张熙;II-VI族半导体耦合/复合低维结构光学非线性[D];武汉大学;2009年
4 张新华;ZnS、ZnO、TiO_2微纳结构设计合成与光致发光、光电转换性能研究[D];合肥工业大学;2011年
5 刘卫卫;ZnO基薄膜材料及其p型掺杂特性研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
6 王丽丹;纳米ZnO基有机/无机复合光伏器件研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
7 邹科;ZnO纳米材料的铝、稀土元素掺杂及其光学和电学性能研究[D];山东大学;2011年
8 初国强;有机发光与激光中薄膜技术研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
9 赵东旭;氧化锌基材料紫外发光性质研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2002年
10 王之建;非晶态、晶态ZnO量子结构组装及光学特性研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张兴来;ZnO薄膜的制备和紫外探测器的研究[D];长春理工大学;2010年
2 姜雅丽;La_2Mo_3O_(12)薄膜的制备和光学性能的研究[D];郑州大学;2010年
3 贾波;铝离子掺杂氧化锌薄膜的溶胶—凝胶法制备及性能[D];中国海洋大学;2010年
4 乔振聪;磁控溅射法制备几种金属、金属氧化物薄膜及其性质研究[D];河南大学;2011年
5 霍濯宇;铋层状Bi_(1.95)La_(1.05)TiNbO_9铁电陶瓷的光学与电学性能研究[D];河南大学;2011年
6 马鸣珂;磷掺杂p型氧化锌薄膜的制备与性能研究[D];吉林大学;2011年
7 徐海军;二步法制备绒面结构ZAO薄膜及其在非晶硅薄膜太阳电池前电极应用研究[D];景德镇陶瓷学院;2011年
8 张爱民;直流磁控溅射制备ZnO:Sb薄膜及其光学性能研究[D];重庆师范大学;2011年
9 刘茜;TiO_2-ZnO复合型染料敏化太阳能薄膜电池的研究[D];武汉理工大学;2011年
10 董武军;ZnO薄膜和P掺杂ZnO薄膜的制备与表征[D];大连理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵谢群,邱向东,林鸿溢;氧化锌薄膜的研究与开发进展[J];半导体技术;1998年06期
2 叶志镇,陈汉鸿,刘榕,张昊翔,赵炳辉;直流磁控溅射ZnO薄膜的结构和室温PL谱[J];半导体学报;2001年08期
3 刘龙春,朱兴文,陆液;sol-gel法制备(002)高度定向的Li:ZnO薄膜[J];电子元件与材料;2005年05期
4 吕建国,叶志镇;ZnO薄膜的最新研究进展[J];功能材料;2002年06期
5 马勇,王万录,廖克俊,吕建伟,孙晓楠;ZnO薄膜的光致发光[J];功能材料;2004年02期
6 徐彭寿,徐彭寿,孙玉明,施朝淑,徐法强,潘海斌,施朝淑;ZnO及其缺陷电子结构对光谱特性的影响[J];红外与毫米波学报;2002年S1期
7 丁飞,李华,傅正文,周鸣飞,秦启宗;ZnO及其含锌混合氧化物薄膜的充放电性能研究[J];化学物理学报;2000年02期
8 李桂滋;SAW器件在通信技术中的应用与市场动向[J];世界电子元器件;2000年07期
9 杨田林,张德恒,李滋然,马洪磊,马瑾;射频磁控溅射制备的柔性衬底ZnO∶Al透明导电薄膜的研究[J];太阳能学报;1999年02期
10 黄焱球,刘梅冬,曾亦可,刘少波;ZnO薄膜及其性能研究进展[J];无机材料学报;2001年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 丁卫华;Sol-Gel法制备掺Li和Mg的ZnO薄膜及其性能研究[D];浙江大学;2003年
2 陈正才;工作参数对Zn_(1-x)Fe_xO薄膜结构和性质的影响[D];苏州大学;2007年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 吴兆丰;Co、Cr、Cu、Mn等过渡金属掺杂ZnO薄膜的合成与性能研究[D];苏州大学;2010年
2 黄海琴;ZnO基薄膜晶体管的研制[D];北京交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 魏琳;氧化锌纳米阵列的可控生长与性质研究[D];山东大学;2010年
2 黄东骥;铁酸铋薄膜的合成及光伏效应研究[D];华东师范大学;2011年
3 赵祥敏;磁控溅射制备A1N过渡层ZnO薄膜及其性能研究[D];牡丹江师范学院;2011年
4 何晶晶;绒面掺铝氧化锌透明导电薄膜的制备与表征[D];苏州大学;2011年
5 林微;络合剂对ZnO薄膜的结构及其性能的影响[D];延边大学;2010年
6 郭瑞;ZnMgO薄膜与ZnMgO/ZnO异质结的制备及其性能研究[D];北京化工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 王晓晖,刘祥林,江度,陆大成;用于GaN生长的蓝宝石衬底化学抛光研究[J];半导体学报;1997年11期
2 叶志镇,陈汉鸿,刘榕,张昊翔,赵炳辉;直流磁控溅射ZnO薄膜的结构和室温PL谱[J];半导体学报;2001年08期
3 李剑光,叶志镇,赵炳辉,袁骏;硅基上直流反应磁控溅射沉积优质ZnO薄膜及其性能研究[J];半导体学报;1996年11期
4 邱东江,吴惠桢,杨爱龄,徐晓玲;低温生长的ZnO单晶薄膜的结构和性能[J];材料研究学报;2000年05期
5 郭常新,傅竹西,施朝淑;阴极射线激发下ZnO薄膜室温紫外发光的超线性增长规律[J];发光学报;1998年03期
6 黄毓虹,杨瑞清,罗维根;低阻高透率ZnO透明导电薄膜[J];太阳能学报;1989年02期
7 马瑾,计峰,马洪磊,李淑英;蒸发制备ZnO薄膜的结构及光学电学特性的研究[J];太阳能学报;1995年02期
8 晏光华,陈运祥;激励剪切振动模式的ZnO压电薄膜的研制[J];压电与声光;1990年02期
9 张国义,刘弘度,王舒民;Ⅲ—Ⅴ氮化物与蓝光LEDs(Ⅰ)[J];应用基础与工程科学学报;1995年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贺洪波,范正修,姚振钰;多种基底上溅射沉积ZnO薄膜的结构[J];功能材料与器件学报;1999年01期
2 钟冠群;ZnO薄膜声表面波电视中频滤波器[J];压电与声光;1982年01期
3 张源涛,杨小天,赵佰军,刘博阳,杨天鹏,李万成,刘大力,杨树人,杜国同;退火对MOCVD法生长ZnO薄膜性能的影响[J];半导体光电;2004年02期
4 朱宝富,黄柏标,秦晓燕,李先林,姚书山,尉吉勇,张琦;退火效应对MOCVD生长的ZnO薄膜的影响[J];人工晶体学报;2004年05期
5 张家跃;C轴取向ZnO薄膜的研制报告[J];测控技术;1994年04期
6 王卿璞,马洪磊,张兴华,张锡健;溅射法制备的ZnO薄膜的光发射[J];山东大学学报(理学版);2004年02期
7 李健,白素杰,通拉嘎;稀土Nd掺杂纳米ZnO薄膜气敏特性[J];传感器技术;2004年05期
8 包定华,王世敏,顾豪爽,黄桂玉,邝安祥;ZnO薄膜的Sol-Gel制备与结构分析[J];科学通报;1995年06期
9 乔楠;以ZnO为中间层的全加成法[J];印制电路信息;1996年05期
10 王卿璞,张德恒,薛忠营;射频磁控溅射ZnO薄膜的光致发光[J];半导体学报;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王磊;冷杉;王波;黄安平;李小换;朱满康;严辉;;AlN/Si衬底上ZnO薄膜的择优取向生长[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
2 李丽;王万录;廖克俊;张瑞俭;杨丰帆;付光宗;;直流磁控溅射制备ZnO薄膜的结构及电学性质研究[A];中国真空学会第六届全国会员代表大会暨学术会议论文摘要集[C];2004年
3 袁国栋;叶志镇;黄靖云;曾昱嘉;吕建国;汪雷;赵炳辉;;Al、N共掺方法生长p型ZnO薄膜及其特性研究[A];TFC’03全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2003年
4 郝瑞亭;刘焕林;杨宇;;掺杂ZnO薄膜研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅰ[C];2004年
5 李丽;方亮;廖克俊;刘高斌;杨丰帆;付光宗;;直流磁控溅射制备ZnO薄膜的结构及电学性质研究[A];中国真空学会第六届全国会员大会暨学术会议论文集[C];2004年
6 陈健;;超声雾化热解法制备ZnO薄膜及其发光特性研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
7 张永辉;杨英;杜永娟;陈国荣;;溶液法制备ZnO薄膜[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
8 陈菁菁;李冬梅;潘峰;;新型声表面波器件中氧化锌薄膜的研制[A];薄膜技术学术研讨会论文集[C];2003年
9 张云艳;康诗钊;穆劲;;基板表面改性对ZnO薄膜液相生长的影响[A];上海市化学化工学会2006年度学术年会论文摘要集[C];2006年
10 秦秀娟;赵琳;邵光杰;韩司慧智;;表面活性剂对电沉积纳米ZnO薄膜结构及性能的影响[A];中国化学会第27届学术年会第08分会场摘要集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 陆紫雯;力铼光电薄膜太阳能行业新秀[N];扬州日报;2011年
2 本报记者 庄少文;欧菲光今起招股 欲做精密光电薄膜元器件制造领先者[N];证券日报;2010年
3 记者  管哲晖 洪卫 俞益成;星星集团携手国际巨头跃上新舞台[N];浙江日报;2007年
4 杨志刚;赣能股份进军光伏能源产业[N];中国证券报;2007年
5 记者 彭超 雷中校 编辑 祝建华;欧菲光今上市 欲跻身行业一流[N];上海证券报;2010年
6 田露;赣能股份有意加入“光伏一族”[N];上海证券报;2007年
7 钟彩;赣能股份12亿元打造光伏产业园[N];证券时报;2007年
8 张潮;赣能股份将分步实施新能源战略[N];上海证券报;2007年
9 刘思辰;赣能股份新产品不同于天威保变[N];证券时报;2007年
10 刘浪;赣能股份:涉足太阳能电池产业[N];第一财经日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨小天;MOCVD法ZnO薄膜生长及其紫外探测器的制备与初步研究[D];吉林大学;2004年
2 马艳;ZnO薄膜的MOVPE法生长、掺杂及X光取向研究[D];吉林大学;2004年
3 赵佰军;声表面波用ZnO薄膜的制备及器件的初步研究[D];吉林大学;2004年
4 吴跃波;磁控溅射制备ZnO及其掺Al薄膜与MSM紫外光电探测器的研制[D];厦门大学;2008年
5 马勇;ZnO薄膜制备及性质研究[D];重庆大学;2004年
6 王兆阳;ZnO和ZnO/MgO复合层薄膜的PLD法制备及其特性研究[D];大连理工大学;2006年
7 刘健敏;CVD金刚石薄膜在光电器件中的应用研究[D];上海大学;2007年
8 李晓平;WDM薄膜滤光片和分束器的设计与制造研究[D];华中科技大学;2005年
9 滕晓云;ZnO和ZnO基稀磁半导体薄膜的PLD法制备及其特性研究[D];河北工业大学;2007年
10 王应民;硅基和CIGS基ZnO薄膜生长及CIGS太阳能电池器件的研究[D];南昌大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾小龙;直流磁控溅射制备ZnO光电薄膜的研究[D];华中科技大学;2004年
2 赵杰;热氧化法与PLD法制备ZnO薄膜及其特性[D];大连理工大学;2005年
3 陈健;超声雾化热解法制备ZnO薄膜结构及其性能研究[D];北京工业大学;2004年
4 任思雨;射频磁控溅射氧化锌薄膜的制备、改性及光催化性能研究[D];暨南大学;2005年
5 林益梅;直流磁控溅射制备In-N共掺p型ZnO薄膜[D];浙江大学;2006年
6 王兆阳;PLD方法制备ZnO薄膜及其结构和光学性能分析[D];大连理工大学;2005年
7 苏凤莲;PLD和MOCVD方法生长的ZnO薄膜结构及发光性能[D];安徽大学;2005年
8 王丹;热氧化法制备的纳米氧化锌及其掺氮薄膜的特性研究[D];东北师范大学;2004年
9 盖艳琴;钪掺杂ZnO薄膜的电子结构与缺陷磁性的研究[D];吉林大学;2006年
10 刘玫;脉冲激光沉积(PLD)半导体材料结构特性的研究[D];山东师范大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026