文档介绍：浙江大学
硕士学位论文
PLD法生长锂掺杂p型ZnO薄膜及其性质研究
姓名:肖斌
申请学位级别:硕士
专业:材料物理与化学
指导教师:叶志镇
20060601
摘要,载流子浓度为!魑R恢挚斫氲继宀牧希谧贤夤馓讲馄鳌⒗蹲喜ǘ蜭蚅等领域,有着广阔的应用前景和巨大的市场潜力。J迪衷诠獾缌煊虻墓惴应用,首先必须获得性能良好的秃蚿型牧希⑹迪滞该鞯膠同质猲结。高质量的蛕很容易实现,但是膒型掺杂由于其固有的极性却非常困难,这主要是因为斜菊魅毕菥哂星苛业淖圆钩ィ苤髟K卦卸辔I钅芗恫⑶夜倘芏冉系汀R虼耍绾位竦酶咧柿康膒型∧こ了使牧虾虶材料一样获得成功应用的一个关键问题。对于氖苤鞑粼蛹粒嗣茄芯孔疃嗟氖荲族元素,如:、等,它们代替魑J苤鞔嬖冢比〉昧艘恍┙埂5牵永牖艿慕嵌瓤悸牵逶K匾S庞趘族元素,并且逶K卮鎆魑J苤鳎修=锨车氖苤髂级。另外,在逶K刂校琇又没籞有纬傻氖苤鳎谠又试又芪Щ本不会形成明显的晶格形变,所以从理论上讲,逶K赜绕涫荓K刈魑V票蚙材料的候选元素也被寄予厚望。最近,以逶K刈魑2粼釉K氐膠薄膜掺杂获得很大进展,为蛕材料的制备提供了新的方向。脉冲激光沉积椒ㄊ墙昀捶⒄蛊鹄吹囊恢中滦驼婵瘴锢沓粱ひ眨由于采用光学系统、非接触加热,从而避免了不必要的沾污。谢箍赏ㄈ较高的氧分压,因此非常适宜蛕薄膜的生长和猲结的制作。本论文在系统阐述了男阅苡敫髦种票讣际跫捌溆τ谩⑷毕萦氩粼拥基础上,对膒型掺杂进行了研究,通过多种测试手段和理论分析,取得了一些阶段性成果:肞方法制备出“掺杂蚙薄膜,实现了∧さ膒型转变,薄膜具有较好的嵩裼湃∠蚝涂杉馇ヒ陨系耐干渎省咛逖芯苛顺牡孜露榷詚薄膜筒粼拥挠跋臁T℃~嫖露范围内薄膜实现了筒粼樱℃衬底温度下获得了最佳的电学性能,℃温度时,氧压对∧型掺杂的影响。当氧压为到时,获得了偷膠薄膜,并且在生长氧压为时获得了薄膜最浙江大学硕土学位论文ㄉ鶮锂掺杂口型∧ぜ捌湫灾恃芯’
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第一章前言生长在较贵的蓝宝石衬底上;鞯闹聘餍枰:芨叩奈露龋话阍嬉陨希有潜在的优势,包括:蟮募ぷ邮磕“,沟肸近些年来,宽禁带半导体材料由于其在高功率和高频器件、紫外探测器、短波长发光二极管、激光器及其相关器件方面的潜在应用而引起了人们的广泛关年以来,日本科学家在约跋喙豂族氮化物合金的研究中取得重大进展,成功开发出渡ǚ⒐舛ü芎图す舛ü埽笳吣茉谑椅孪铝长时间稳定工作。目前堵坦釲己实现商品化,在年公司利用兄频睦豆釲ぷ魇倜殉小时。然而,有一些不足,如钠骷捎谠牧习汗笠蚨杀窘细撸彝ǔ是母垂ひ找脖冉细丛雍屠选U庑┎蛔愦蟠笾圃剂薌的实际应用。与氮化镓材料相比,氧化锌薄膜的紫外发光是一个新兴的课题。氧化锌是一种具有六方结构的自激活宽禁带半导体材料,室温下的禁带宽度为乇是它的激子结合能高达珂【浚谀壳俺S玫陌氲继宀牧现惺浊恢福庖惶性使它具备了室温下短波长发光的有利条件;此外,氧化锌具有很高的导电性,它还和其他氧化物一样具有很高的化学稳定性和耐高温性质,而且它的来源丰富,价格低廉。这些优点使它成为制备光电子器件的优良材料,极具开发和应用的价值。年日本和香港科学家合作研究得到了氧化锌薄膜的近紫外受激发光,开拓了氧化锌薄膜在发光领域的应用【。该研究成果发表后,在国际上引起了强烈的反响,,浴皐”为题对此作了专题评论【。美国材料学会年春季会议专门对这项工作进行了讨论。由于它的来源更加广泛更容易获得,而且价格便宜。视糜谧贤夤獾缙骷⒈渥杵鳌⑼该鞔蠊β实缱悠骷⒈砻嫔ǖ肌⒀电传感器和气敏元件。尽管这些方面的应用騨低晨梢允迪郑莦在室温更有效地产生紫外激光;宓ゾУ目捎眯裕勺魑3牡撞牧希可行的湿化学工艺;康目狗淦苹的芰Γ与啾龋琙有更低的生长温度,这有利于降低设备成本,抑制固相扩散,提高薄膜的质量。因此,牧鲜艿皆嚼丛蕉嗟墓刈ⅲ蝗衔J荊理想的替代材料。为了研发出这注。
些光电器件,首先要生长出低电阻的蛕和蚙,筒粼邮悄壳皕研究中的主要挑战。本文的研究以激光脉冲趁机椒“粼又票蛕薄膜为中心展开。浙江大学硅材料国家重点实验室叶志镇教授课题组从年起就开展了牧系难芯抗ぷ