zno基p-n結(jié)及其紫外發(fā)光性能的研究-文庫(kù)吧
2025-09-13 21:44 本頁(yè)面
【正文】 正比 。 2. 我們按他的方法做 ， 不成功 。 原因是他模糊了兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：濺射功率和濺射速率 。 只有 當(dāng)濺射功率和濺射速率處于某一范圍時(shí) 方可有效地去除氧空位和增加反位鋅 ， 得到 pZnO : p型成品率約為 40％ 。 3. 我們將上述方法移植到 射頻濺射 中 ， 取得了大于 80％的 p型成品率 。 因?yàn)?射頻濺射可高效地分解氧分子 ，并將離解的氧原子輸送到薄膜中氧的格位上 。 1）速率過(guò)慢，靶被氧化，生成髙阻 ZnO。 2）速率較慢，雖去除了氧空位，但也不利于生 成受主反位鋅； 3）速率過(guò)快，達(dá)不到使薄膜富氧的效果。 5. 掌握 濺射功率的物理意義分析： 1）功率較小，不能有效地將氧分子離解為原子； 不能達(dá)到有效的濺射粒子動(dòng)能； 2）功率過(guò)大，使鋅靶很快地蒸發(fā)，造成生長(zhǎng)鋅 膜和破壞設(shè)備。 4. 掌握 濺射速率的物理意義分析： 2020/11/23 10 p 型和 n型 ZnO薄膜的光學(xué)和結(jié)構(gòu)特性 v 襯底材料的選擇 v p 型 ZnO薄膜的生長(zhǎng)方法 磁控濺射法、熱擴(kuò)散法 v n 型 ZnO薄膜的生長(zhǎng)方法 磁控濺射法、化學(xué)液相沉積 v p 型和 n型 ZnO薄膜的光學(xué)、電 v 學(xué)和結(jié)構(gòu)特性 v 高溫退火導(dǎo)致的熱擴(kuò)散和新化 合物的產(chǎn)生 不同襯底材料的比較 v在選擇襯底的時(shí)候應(yīng)考慮的因素： （ i） 襯底材料的晶體結(jié)構(gòu)要匹配 。 （ ii）晶格失配必須盡可能地??； （ iii）熱膨脹系數(shù)的差距亦應(yīng)盡可能地小。 (iv) 價(jià)格因素 Si作為襯底的優(yōu)越性和需要注意的問(wèn)題 ? Si是最便宜的一種襯底材料 ? 結(jié)構(gòu)：立方晶體，常數(shù) a = 197。， 晶格失配較大 (ZnO: a = ) 。 ? 緩沖層的作用：減少應(yīng)力； 減少晶格失配 硅襯底上 ZnO薄膜的制備及其結(jié)構(gòu)特性 1. 濺射法制備 p 型和 n型 ZnO薄膜 1)靶材料的選擇和制備： 當(dāng)生長(zhǎng) p型 ZnO薄膜時(shí)，采 用純度為優(yōu)于 4N的純凈鋅靶。當(dāng) 生長(zhǎng) n型 ZnO薄膜 時(shí)，采用壓制 / 燒結(jié)成型的 ZnO : Al 陶瓷靶，它的原料為純度優(yōu)于 4N的 ZnO粉末和 1%重量的 Al2O3 粉末，采用燒結(jié)法：將制得的靶材在 1000~1300oC下燒結(jié)，即得到濺射用的陶瓷靶。 3)生長(zhǎng)溫度以及速率的控制： 采用兩步生長(zhǎng)法：先用低溫慢速率（ 200oC， /s） 生長(zhǎng) 200 197。左右的過(guò)渡層；再采用一般速率（ ~300oC， ~1197。 /s）生長(zhǎng) – ZnO（對(duì)生長(zhǎng)速率的特別的 要求：一般不要太慢太快，否則不能反型。），再置于 700oC、空氣氣氛中作 20分鐘的退火。 2)氣體的選擇： 高純 Ar為濺射氣體，高純 O2為反應(yīng)氣 體（亦兼濺射氣體）；當(dāng)生長(zhǎng) p型 ZnO薄膜時(shí)，在反應(yīng)室中充過(guò)量的 O2， O2 /Ar 的百分比為 60～ 85% / 40 ~ 15%, 反應(yīng)室的背景真空度不低于 3x104Pa, 充氣后反應(yīng)室中氣體壓強(qiáng)控制在 1 ~ 3Pa。當(dāng)生長(zhǎng) n型 ZnO薄膜時(shí)，在反應(yīng)室中 O2 /Ar 的之比為 1 /1。 4)具有 pin夾層結(jié)構(gòu)的 ZnO 同質(zhì) pn 結(jié)的制備：（其中 SiO2層采用 SiO2粉末吧、射頻濺射制備而成，上下電極為 ITO薄膜材料或 Al 合金） 引線(xiàn)
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