NiO/ZnO基半导体异质结及MgNiO固溶体薄膜的制备与性能研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangdeting
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
ZnO作为一种新型的直接宽带隙光电半导体材料,具有3.37eV的禁带宽度,且其激子束缚能高达60meV,使得ZnO成为制备蓝/紫外光光电器件的最有前景的材料,然而如何实现高效、稳定、可靠、可重复制备的p型ZnO薄膜成为研究最大的难点。NiO薄膜是一种直接禁带半导体,禁带宽度为3.7eV,是一种典型的p型半导体,是可与ZnO形成异质结来制备半导体光电器件的非常合适的材料。日盲区紫外探测器在军事、民用领域有广泛应用。常见的AlxGa1-xN和MgxZn1-xO体系的紫外探测器由于各自的缺点很难进一步提高性能。而由于NiO和MgO晶体结构的一致和晶格常数的相似,因而可以获得高性能的MgxNi1-xO固溶体薄膜,且其带宽连续可调。本文采用射频磁控溅射制备和研究了NiO和ZnO薄膜,选择合适的生长条件,制备NiO/ZnO基异质结,研究了其能带结构,并测量其I-V特性曲线。我们也制备和研究了不同Mg含量的MgNiO固溶体薄膜。具体工作如下:(1)NiO、ZnO薄膜及NiO/ZnO基异质结的制备与研究。采用射频磁控溅射制备p型NiO薄膜和n型ZnO薄膜,研究了在不同生长参数下生长的NiO、ZnO薄膜的性能。研究表明350℃是得到良好电学性能的p型NiO薄膜的合适温度。较低的氧含量下,薄膜的电导率与氧分压的1/4幂成正比。在550℃时生长的ZnO薄膜的电学性能最好,450℃时则具有最好的结晶性能。通过XPS测量得到NiO/ZnO异质结价带带阶为1.47eV,并计算得到导带带阶为1.8eV,具有type-Ⅱ型的能带结构。I-V测试表明异质结具有明显的整流特性,表明成功制备了p-n异质结。(2)采用射频磁控溅射在石英衬底上制备了MgxNi1-xO(x=0.25~0.56)薄膜,研究了溅射功率、衬底温度、Mg组分对MgxNi1-xO薄膜性能的影响。XRD结果表明MgxNi1-xO是具有(111)择优取向的立方NaCl结构晶体。紫外可见透射光谱测试表明薄膜吸收截止波长随着Mg含量的增大而蓝移。薄膜中Mg含量达46%时,带宽已进入日盲区范围。XPS测试显示制备得到了典型的MgxNi1-xO固溶体,没有出现明显的分相。研究结果表明MgxNi1-xO是制备日盲区紫外探测器很有前景的材料。
其他文献
随着工艺尺寸缩小,ESD效应越来越严重,为了避免静电对内部电路损伤,对I/O单元的抗ESD能力提出了更高的要求。I/O单元已经成为高可靠集成电路发展的一个瓶颈。相比传统的体硅
可靠性实验是在产品大规模生产前或大规模生产过程中进行的,以保证产品投入大规模生产的质量和可靠性。产品失效模式的研究,对改进生产工艺、来料质量、设计等具有十分重要的
以铟镓氮(InGaN)为基础的白光发光二极管(LED)被认为是下一代照明工具,它已经被实现并被商品化,主要应用于背光照明,汽车系统,固体照明等领域。最常见的白光LED将InGaN的蓝光
自从1987年有机电致发光器件(OLED, Organic Light-emitting Device)被报道出来以后,OLED得到飞速发展,由于采用薄膜发光机理,OLED并不需要高电压即可发生较强的光,OLED还具
<正>党的十八届五中全会提出,坚持共享发展,必须使全体人民在共建共享中有更多获得感,增强发展动力,增进人民团结,朝着共同富裕方向稳步前进。这是对实现中国梦与实现共同富
SY公司是作为海洋石油有限公司上市后的存续企业而成立的。在接受了上市公司剥离的部分人员和资产后,SY公司的业务范围广而人员混杂,既有钻完井监督、勘探测试监督这样的技术
青年观,是人们对青年群体的总的看法和根本观点,具体来说,是对青年地位、青年本质、青年教育、青年工作和价值观等方面的认识和分析,总结出青年群体的主要特征,形成系统的青
将技术研究与实际生产相结合,在风电塔垂直度检测中引入三维激光扫描技术,与传统的检测方法从检测原理、检测数据获取、数据处理及检测结果等进行对比,获得定量的分析结果,得
从积极心理学的视角看《三国演义》中复杂多变的曹操,他具有积极进取、报国爱民、唯才是举和睿智豁达等正能量,这些正能量更能激励人们勇于战胜困难,对人生保持乐观,对未来充
片上网络(Network on Chip, NoC)是应对超大规模集成电路设计中由尺寸和通信需求等因素带来的诸多问题的一种全新方案。本论文从NoC基础理论入手,重点对面向低功耗和低延时的