文档介绍：电子科技大学
博士学位论文
单源化学气相沉积制备ZnO薄膜及光电性质研究
姓名:戴丽萍
申请学位级别:博士
专业:材料物理与化学
指导教师:邓宏
20080312
摘要且恢种苯涌斫氲继宀牧希椅陆矶任.“,激子束缚能高达R虼丝梢允迪质椅孪碌母咝始ぷ臃⑸湟约白贤夥⒐猓沟肸成为一种极具发展和应用潜力的半导体材料,有望在不久的将来取代甐族半导体材料,在短波长发光二极管、激光器等领域得到广泛的应用。要实现獾缙骷挠τ茫紫缺匦牖竦酶咧柿课榷≒型∧ぃ次是要提高姆⒐庑省6鳽因其本征缺陷而天然呈偷嫉缣匦裕贾高质量稳定蚙薄膜的制备非常困难,这是芯恐忻媪俚闹饕L粽剑捍外,一般方法制备的∧ご蠖喑始訡面生长,而极性捎谇垦沟绯⌒应往往导致发光效率较低,因此沿非极性和半极性面生长的∧ねü种苹减弱压电场,可望提高其发光效率。本文针对以上这两点作了有益的探索性的研究:∠騔薄膜,对其微结构、生长机理和光电性质进行了深入的研究;制备基于非极性面择优取向的蚙薄膜,首次从实验和理论的角度探讨了型∧さ奈榷ㄐ杂肫渲谷∠虻墓叵怠B畚牡闹饕D谌莺痛葱滦越峁缦拢票赋鲆恢质屎蟂技术沉积∧さ男滦偷ヒ还滔嘣矗捎酶盗叶变换红外光谱和热重分析等手段对其结构和性质进行了研究。确定其化学式·叭确纸馕露。选择适当的条件热分解固相源沉积薄膜,薄膜的红外透射谱及光电子能谱测试表明该固相源适合际踔赟技术制备非极性面裼湃∠騔薄膜,研究各工艺参数次隆⒊牡孜露取⑷韧嘶鹞露纫约俺粱骨对其微结构的影响。实验发现源温、衬底温度、热退火温度影响薄膜的非极性面择优取向度和结晶质量,结果表明源温为妗⒊牡孜露任妗⑼嘶鹞露任℃时,薄膜结晶质量较好:沉积压强则影响薄膜成分的化学配比,在一定压强下竦昧烁谎醯薄膜。通过对各工艺参数的控制,制备随机取向和极性嫒∠虻腪薄膜,对照嫒∠虺鱿值奶跫教至怂票傅姆羌悦嬖裼湃∠騔薄膜的生长机理,首次从实验的角度证明了这种非极性面择优取向薄膜的生长基于单固相源在一定条件下分解的多聚ヌ宄粱闭庵侄嗑踆沉积单体被破坏时,可获得随备∧ぁ
上,制备了撼躗噤:同质畁结,该结的甐特性曲线表明其具有明显了蚙薄膜。研究发现∧ぶ谢С煞峙浔绕ɡ耄淳哂校サ腪薄芯苛瞬煌し⑻跫⒉煌嘶鹞露取⒉煌肪澄露燃把骨慷苑羌悦嬖利于从薄膜的谱中获得其结构质量等信息;其它条件一定,当热退火温度为℃时,有利于薄膜的紫外发射峰的增强同时抑制其缺陷峰,表面薄膜结晶质量较好;,发现薄膜的紫外发光强度随温度的升高而降低,而发光峰位则随之红移;环境真空度的降低有利于薄膜紫外发光的增强;通过与极性嫒∠颉⒎羌悦嬖裼湃∠虻母恍康腪薄膜的光致发光强度的比较,发现非极性面择优取向的富氧篤薄膜有强紫外光发射现象;薄膜的透射谱表明其良好的结晶质量;飞秒激光激发的表明这种篤薄膜同时还具有非线性光学即双光子吸收现象。芯苛顺粱骨亢统牡孜露榷訸薄膜的电学性质的影响规律。霍尔测试结果表明在的压强、衬底温度为奶跫拢诓徊粼酉禄竦膜,化学计量比值的大小对其电学性质影响较大;并从点缺陷的平衡理论的角度对本征腜、偷嫉缣匦曰斫蟹治觥T诨竦梦榷≒型∧さ幕的电流整流特性。诘谝恍栽砑扑悖永砺鄣慕嵌忍教至朔羌悦篤的电子结构及光学性质。通过与宓牡缱咏峁辜肮庋灾识员妊芯浚⑾篤具有偷嫉缣匦约扒孔贤夤馕占胺⑸涞忍匦裕庥胧笛榉⑾值姆极性面裼湃∠騔:∧ぞ哂蠵型导电特性和强紫外光发射等现象相符芯苛嘶诜羌悦嬖裼湃∠虻牟鬘的蚙薄膜的稳定性与其织构取向的关系。采用后处理和原位双源方法进行粼樱票阜羌悦嫒∠蚝图詂面取向的蚙薄膜,发现了非极性择优取向∧ぞ哂懈玫腜型稳定性。首次从薄膜的内建电场和电子结构的理论计算等角度对两种织构取向的捅∧的稳定性进行比较和分析,结果表明蚙薄膜与其织构取向有关,非极性面取向结构有利于蚙薄膜电学性能的稳定。关键词:∧ぃピ椿喑粱羌裕庵路⒐猓琍型导电机取向和极性嫒∠虻腪薄膜。优取向系列∧さ墓庵路⒐庥跋臁J笛榉⑾盅≡袷实钡挠ü饧し⒉ǔな保厶摘要口
甌甌—衜鸽..‘.甔甊、—:,·瓵。甀,,·¨
甌嘶刑晰沥曲,。..,瑃.,.妫瑆甀.⑽
海畁ⅱ鬷篫.—,,篤篈:—,.—,,
签名:,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门