文档介绍：济南大学
硕士学位论文
ZnO薄膜及其掺杂的物理性质研究
姓名:刘春彦
申请学位级别:硕士
专业:光学
指导教师:张仲
20090414
摘要氧化锌且恢挚泶室溢下—族化合物半导体,具有优异的光学和电学特性,在透明导电薄膜、表面声波器件、气体传感器和光电器件等方面有着广泛的应用。尤其是高质量∧さ氖椅伦贤馐芗し⑸涞氖迪郑蛊涑晌5鼻暗研究热点。和目前最成功的宽禁带半导体材料啾龋琙具有很多优点。薄膜的生长温度一般低于菺の露要低得多;∧ぴ谑温下光致发光和受激辐射有较低的阙值功率和很高的能量转换效率;薪细叩募子复合能砺凵嫌锌赡苁迪质椅孪陆锨康淖贤馐芗し⑸洌票赋鼋虾眯阅的探测器、和裙獾缱悠骷目前,围内外尚未有关粼覼薄膜的报道。我们采用脉冲激光沉积技术,在及衬底上成功制备出粼拥腪薄膜。利用虯分析手段对薄膜的结构和表面形貌进行了表征,利用荧光光谱仪和椭偏振光谱仪分别测量了薄膜的室温谱和不同波长下薄膜的折射率、消光系数,用四探针法测量了薄膜的电阻率。讨论了各种衬底、掺杂浓度、衬底温度及靶材等条件对薄膜结构、光学和电学性质的影响。具体研究内容和主要结果如下:萌芙耗悍ǔ晒χ票噶烁咧柿縉其掺的沾砂校⒂么车姆椒制备了膊舻腪粉未靶。ü齈法在牡咨铣晒χ票赋霾煌琋掺杂浓度的∧ぃ峁砻鱊晒Φ夭羧氲搅薢中,室温谱分析发现、掺杂量均为%时,薄膜的紫外发射峰值最强,电阻率测量结果表明、掺杂浓度分别为ズナ保∧·。ü齒、⑹椅翽准暗缱杪实牟饬糠治隽顺牡孜露榷圆粼颖∧ど长的影响,发现嬖诟髦殖牡咨暇苤票赋鼋峋Ы虾谩⒈眢本取⒆贤夥⑸渥钋俊导电机制最好的薄膜。赟、癝牡咨现票噶薱轴取向的粼拥腪薄膜,经、室温谱及电阻率分析得出衬底是较好的生长衬底材料。锰沾砂杏敕勰┌卸员壬瓹粼拥腪薄膜,发现最佳生长温度均为妫、室温谱及电阻率测量结果表明,陶瓷靶制各的薄膜结构及光学、济南大举硕上学位论文領一一——
电学性能较优,说明粉末靶的成膜质量较低。ü治霭胁募吧の露榷员∧ふ凵渎始跋庀凳挠跋臁7⑾掷锰沾砂脉冲激光沉积;材在嫦轮票傅牟粼覼薄膜结晶较高。薄膜的吸收边约为关键词:∧ぃ光学性能;电学性能;杂质浓度∧ぜ捌洳粼拥奈锢硇灾恃芯
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论文作者签名:啦导师签名:粗日期:垒翌:兰,论文作者签名:垒咣原创性声明何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要关于学位论文使用授权的声明校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。日期:本人完全了解济南大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学文被查阅和借鉴;本人授权济南大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据痒进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第一章引言弟一早慕峁埂⑿灾始叭毕木褰峁椅陆矶龋珽浮激子束缚能,.熔点,#の露上世纪年代初,石英光导纤维材料和激光器的发明,促进了光纤通信技术的迅速发展,并逐步形成了高新技术产业,使人类进入了信息时代。在半导体的研究过程中,经历了以和为代表的两个发展阶段,、等被称为是第一代半导体材料,、、及其合金被称为第二代半导体材料,及瓤泶隙材料被称为第三代半导体材料,由于诟咂荡蠊β势骷⒍滩ǔす獾缱悠骷及耐高温器件方面有着和无法比拟的优势,因此成为近年来研究的热点。与虶相比,募ぷ邮磕芨叽,远高于,凶疟滩ǔさ淖贤夥⒐猓⑶襔多延生长温度比蚐低,原料易得、成本低廉,制备方法多种多样,在未来的半导体发展中有着非常广阔的应用前景。为一种短波长半导体发光材料的研究己经受到研究人员越来越多的关注。材料纤锌矿闪锌矿逦A较诵靠蠼峁沟淖约せ羁斫氲继宀牧希椅孪碌慕矶任,激子结合能达绱烁叩募ぷ邮磕苁沟檬椅孪录ぷ硬灰妆蝗燃しⅲ从而大大提高了牧系募し⒎⑸浠疲档土耸椅孪碌募し兄担虼耍隯、认啾龋琙更适合于在室温或更高温度下实现高效率的激光发射。【。
的孙,け绕渌黾蹋虼薱方向的极性不能相互抵消;又由于熬体排列的以在低于嫦禄竦茫螱、推渌甐灏氲继蹇斫牧系闹票肝露鹊很多,这在很大程度上避免了高温生长导致薄膜与衬底间的原子相互扩散。此外还具有很强的抗辐射能力,用牧现谱鞯钠骷茉诮隙窳拥幕肪持泄ぷ鳌W苤样一种低