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随着纳米光学和纳米光电子器件的兴起,激光器器件尺寸不断减小,性能不断优化。但是在电流泵浦模式的设计过程中,金属电极的放置位置和电流注入途径成为了微型激光器器件应用的瓶颈。本文以TCO薄膜为桥电极,完成从远处的金属电极到激光器核心层的电流传输,同时TCO与半导体基底(常用的InP和GaAs)之间较大的折射率差值(TCO:约1.82;InP和GaAs:3.23.4)也可以增强对光的包覆作用。TCO薄膜作包覆桥电极的基本要求是:作为电极材料,电导率要高,以减少自身电损耗;作为包覆材料,光学损耗系数要小;最重要的是该TCO薄膜与半导体基底的接触应该是欧姆接触,比接触电阻率小,且热稳定性好。因此,本文通过离子束辅助沉积在常见半导体基底上沉积得到了In2O3薄膜,ZnO和SnO2约等量掺杂的ZnO-In2O3-SnO2(ZITO)薄膜,系统研究了其光电特性及与半导体基底的界面接触特性。通过离子束辅助沉积在n-InP和p-InP基底上制备In2O3薄膜。薄膜沉积过程中,通过调节辅助离子束源的O2流量(0 sccm7 sccm),调控薄膜自身的光电性能:薄膜的电导率及在波长为1550 nm处的光学损耗系数均随沉积时O2流量的增大而减小,薄膜的折射率随沉积时O2流量的增大而增大;当O2流量为3 sccm时,得到的In2O3薄膜的电导率为99.9 S/cm,在1550 nm处的光学损耗系数为831.1 cm-1。研究了薄膜沉积之前,InP半导体基底的等离子体预处理和后期的快速退火温度对In2O3薄膜与InP半导体基底界面接触特性的影响。H2等离子体对InP半导体基底的预处理可以减小其与In2O3薄膜的接触势垒,有利于形成欧姆接触,而O2等离子体预处理则效果相反,所以In2O3薄膜与H2等离子体预处理后的n-InP基底全部呈欧姆接触,而与O2等离子体预处理后的n-InP基底全部呈肖特基接触;当温度不高于400℃时,后期的快速退火对In2O3薄膜与n-InP基底之间的电接触特性影响不大;In2O3薄膜与p-InP基底之间没有实现欧姆接触。当O2流量为3 sccm时,得到的In2O3薄膜虽然电导率不高,但是其光学损耗系数小,与H2等离子体预处理后的n-InP基底呈良好的欧姆接触,在未经任何热处理时,比接触电阻率为1.37×10-6Ω.cm2,在后期的快速退火过程中,热稳定性良好,适合用于n-InP基微型激光器,且器件的快速退火温度应控制在不高于400℃。通过离子束辅助沉积在n-InP和p-GaAs基底上制备了ZITO薄膜。结果表明,ZITO薄膜自身的光电特性随辅助离子束源O2流量的变化规律与In2O3薄膜一致。当O2流量为0 sccm时,ZITO薄膜的电导率为525.2 S/cm,在1550 nm处的光学损耗系数为9775.3 cm-1,折射率为1.32,如此低的折射率有利于实现与半导体基底之间大的折射率差值,增强对光的包覆和限制作用。沉积之前对半导体基底的等离子体预处理和后期的快速退火温度对ZITO薄膜与半导体基底的界面接触特性的影响,呈现出较复杂的变化规律:沉积态的ZITO薄膜与经标准清洗工艺清洗的n-InP基底的接触势垒随沉积时O2流量的增大而减小;与经H2等离子体预处理后的n-InP基底的接触势垒较小,全部呈欧姆接触,但是最大的界面接触电阻在O2流量为5 sccm时得到;O2等离子体预处理后的n-InP基底在O2流量为0 sccm和7 sccm时,与沉积态ZITO薄膜的接触势垒较小呈欧姆接触,而在O2流量为3 sccm和5 sccm时,与沉积态ZITO薄膜的接触势垒较大呈肖特基接触。与In2O3薄膜对比,可以看出这是由于ZITO薄膜复杂的多组分导致的。虽然O2流量为0 sccm时,ZITO薄膜的光学损耗系数较高,但同时也拥有着较高的电导率,而且与H2等离子体预处理后的n-InP基底呈良好的欧姆接触,未经任何热处理时,比接触电阻率为1.84×10-4Ω.cm2。在快速退火过程中,两者的接触电阻先缓慢增大,当退火温度升高到450℃时,比接触电阻率减小,热稳定性良好,适合用于n-InP基微型激光器且退火温度可以高达450℃。O2流量为0 sccm时,得到的ZITO薄膜与H2等离子体预处理后的p-GaAs基底在未经热处理时呈肖特基接触,但是经360℃和400℃快速退火后实现了欧姆接触。通过传统的射频磁控溅射制备Al2O3薄膜,调节薄膜的沉积时间,以期得到致密连续且具有良好光电性能的极薄薄膜,用于微型激光器中做介质层。沉积时间为30 min,厚度约为30 nm的Al2O3薄膜的基底覆盖性和连续性较好,但是薄膜的光学损耗较大且电阻率较低。