文档介绍：西北大学
硕士学位论文
磁控溅射法制备氮掺杂ZnO薄膜及其光学特性研究
姓名:肖锋伟
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:姚合宝
20090602
磁控溅射法制备氮掺杂∧ぜ捌涔庋匦匝芯摘要篘薄膜,通过改变一系列生长参数进行探索比较,对其结构和发光性能进行了研究,射过程中补充一定量的氧气对薄膜中晶粒大小,晶粒生长取向情况、应力大小等结构特作气压、退火条件、溅射过程中补充一定量的氧气等主要工艺参数对薄膜紫外发射峰及可见光波段的常见发射峰的影响;并结合薄膜中的应力大小、晶粒大小、晶粒取向等结发射的各个因素,分析了∧ぶ芯ЯD诘母髦秩毕萏肟杉獠ǘ蔚募父龀<⑸关键词:篘薄膜,射频磁控溅射,室温光致发光谱,紫外发射,激子发射蚱溆乓斓墓庋阅芗捌渌飨杂攀贫蝗衔J荊的潜在替代材料,在近年来日渐受到人们的广泛关注。然而,∧げ牧系膒一型掺杂问题一直没有被解决。本文以鹤魑猌薄膜材料的恍筒粼蛹粒蒙淦荡趴亟ι浞ㄔ诓AС牡咨现票噶主要内容如下:ü齒衍射谱分析了衬底温度、氩气氮气流量比、工作气压、退火条件、溅性的影响。采用控制变量法,依次改变薄膜溅射、沉淀过程中的各主要参数,找出晶体结构缺陷密度小、薄膜晶粒取向性好的薄膜制备工艺参数。在较低功率、较低温度下,获得了质量较好的篘薄膜。ü椅鹿庵路⒐馄谱难芯浚治隽顺牡孜露取㈦财F髁勘取⒐构特点,分析了篘薄膜结构与发光特性之间的关系。岷蟌:∧さ闹票柑跫褪椅鹿庵路⒐馄滋致哿擞跋靂:∧ぷ贤夤峰之间的关系,讨论了薄膜内应力对几个常见发射峰的影响,分析了紫外光发射、可见光发射的机理,并对如何优化薄膜紫外光发射、可见光发射进行了讨论。
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学位论文作者签名:擀指导教师签名多月学位论文作者签名:‘百簪昂西北大学学位论文知识产权声明书月辍聐日西北大学学位论文独创性声明本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。本人声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西北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己在论文中作了明确的说明并表示谢思。二
第一章绪论弟一早瑁引言幕拘灾始蚪更高的熔点和激子束缚能、激子增益更高、外延生长温度低、成本低、容易刻蚀加工等。使得哂泻芎玫姆⒄骨熬埃难芯亢陀τ靡丫晌J澜绨氲继宀牧狭煊虻娜鹊恪具有光子禁带和光子局域等特性,类似半导体的禁带和杂质毕能级,使得具有对光类社会带来又一场科技革命。人们将会从电子时代进入崭新的光子时代。目前,人们已经在尝试制备庾泳澹闷涔庾泳宓奶匦钥刂芞的发光,些拥墓布奂欠潜ズ偷模庖簿偷贾铝薢材料在掺杂时极易产生与杂质类型相反的缺陷产生自补偿效应,从而造成筒粼拥闹票阜浅@选6鳽基光电材料实现应图像显示技术、信息存储技术、短波辐射探测技术,绿光照明技术,激光二极管材料和短波长窍执畔⒓际醴⒄沟暮诵募际踔弧K淙豢斫鳪基半导体材料蓝绿光咽迪稚唐坊牵趸吭谛矶喾矫婢哂斜菺更优越的性能。世纪年代在固体能带理论的指导下,人们利用半导体技术控制电子的运动,不断制备出各种各样的半导体产品,对人类社会的进步也产生了巨大的影响。光子晶体子进行控制的能力。有人预言,如果光子晶体一旦走出实验室,走上生产线,将会为人进一步增强其光电性能,并且实现了室温下光泵浦近紫外频段的激光发射以及庾晶体对荧光光谱的增强效应。虽然,氧化锌具有以上众多的优异性能,但是,纤锌矿结构的迥岩源锏酵美的化学计量比,自然产生瘴换蛘遉湎对拥鹊闳毕荨R虼耍赯晶体中总有一用的关键就是筒粼樱彩且桓龇浅V卮蟮氖澜缒烟狻木褰峁氧化锌是一种逯苯哟栋氲继宀牧希蟛糠諭族化合物半导体材料都是闪锌矿或纤锌矿结构,每个阴离子被四个位于四面体顶位的阳离子包围,并与这四个阳离子发生斓涝踊饔谩U庵值湫偷膕共价键通常具有离子键的性质,西北大学硕士学位论文.
辫鼢::赫黟≤●一一—●’’—且恢掷胱有越槎」布坌院屠胱有问的稸寤ㄎ锇氲继宀牧希邢诵靠蟆⑸锌矿和岩盐结构三种存在形式,常温常压琙的热力学稳定帽是纤锌矿结构。亚稳态的闪锌矿荒茉诹⒎浇峁沟某牡咨贤ü熘释庋由せ竦谩3N孪拢毖骨看锏作为直接跃迁型宽禁带半导体,最大的优点就是激磕茉洞笥谄渌职氲继