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《兰州大学》 2006年
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透明导电薄膜CdIn_2O_4的研究和高速光电探测器频响的测量

伞海生  
【摘要】:(一)透明导电薄膜CdIn_2O_4薄膜光电特性的研究 采用射频反应溅射Cd-In靶在玻璃衬底上制备CdIn_2O_4(CIO)薄膜。理论上阐述了CIO薄膜的导电机理,分析了热处理前后氧空位、掺杂点缺陷和富氧电子陷阱在影响膜的载流子浓度和电子散射中所起的重要作用。同时,分析了高浓度的点缺陷对CIO氧化物薄膜的能带结构产生的重要影响,这些影响主要体现在带尾的形成,Burstcin-Moss(B-M)漂移和带隙收缩。 为了制备低电阻率、高透射率的大面积CIO薄膜,我们分别研究了溅射氧浓度和沉积衬底温度对CIO薄膜光电特性的影响。通过对薄膜的霍尔效应,Seebeck效应的测量,我们得到了薄膜的电学参数。通过对CIO薄膜的光谱进行研究,我们得到了薄膜在紫外、可见和红外区域的光学特性。大量的实验数据分析表明,CIO薄膜的带隙收缩效应对其光学带隙影响很大。为了获得准确的薄膜光学带隙,本文使用拟合法代替外推法确定薄膜的光学带隙。实验表明,当衬底温度T=280℃,氧分压为8%左右时,制备的CIO氧化物薄膜拥有最佳导电性和透光性。 (二)高速光电探测器超宽带频率响应测量技术的研究 利用光的相干特性测量高速光电探测器(诸如GaAs、InGaAs等半导体光电二极管)超宽带频率响应(光外差宽带频率响应测量技术),分别使用了双激光器技术、单激光器技术和自发辐射技术测量高速光电探测器响应带宽。 在论文中,我们重点研究了单激光器测量频响的技术,对实验封装的三段可调分布布拉格反射(DBR)激光器进行了深入研究。实验研究了可调DBR激光器的光谱特性,并分析了驱动电流噪音对可调DBR激光器线宽的影响。通过线宽和功率谱两种方法校准高速光电探测器的频率响应,测试的带宽高达上百GHz,实验结果证实了该方法的正确性。在利用自发辐射技术测量光电探测器频响时,我们研究了测量系统使用不同类型干涉计对探测器频响测量动态范围的影响。实验证明,系统使用光纤环行延时干涉计可以得到最大的测量灵敏度。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN36

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【参考文献】
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