NiO薄膜制备及特性研究.pdf

长春理工大学
硕士学位论文
NiO薄膜制备及特性研究
姓名:李俊俏
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:王新
20100301
摘要氧化镍是具有典型的电子结构的半导体氧化物,是一种脱趸锊牧希的禁带宽度在。拧R加鐽薄膜具有很好的化学稳定性,较好的光学,域。制备∧さ姆椒ㄓ泻芏啵热绱趴亟ι洌缱邮舴ⅲ芙阂荒海肿蛹外延等。在这些方法中,反应磁控溅射法是应用较为广泛的一种,薄膜的性质与一定溅射条徉有关,如反应气体的跣例,溅射压强,溅射功率和衬底温度等。本论文采用射频磁控溅射法在不同溅射电压,不同氧氩比下制备了∧ぃ对所德薄膜进行测试:分别用湎哐苌湟,紫外一可见猇止夤舛计,四探针范德堡法研究了薄膜的结构,光学,电学等特性。同时对退火后薄膜的光学和电学特性进行了初步探讨,给出了实验结论。关键词:淦荡趴亟ι浔∧电学和磁学特性,被广泛应用于电致变色器件,电池电极,气体传感器及智能窗等领
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缴缉业年三月丛日萆年立月塑豳作者签名:壅缴蓥驾生年三月丑日长春理工大学硕士虿学位论文原创性声明长春理工大学学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的硕±学位论文,《∧ぶ票讣疤匦匝芯俊肥潜人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声稿的法律结果由本人承担。本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定獬ご豪砉ご笱ПA舨⑾蛑泄蒲畔⒀芯克⒅泄判悴┧士学位论文全文数掘库和系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将扫描等复制手段保存和汇编学位论文。名签者师作导
第一章绪论透明导电薄膜的研究现状半导体工业一直在全世界范围连续增长。从它年代诞生时起,它在全世界每年的销售额正在接近亿美元,其相应的供应商产业超过了诿涝!S腥さ是,虽然半导体工业显汞出了成熟的迹象,但其增长速度还是高于其它成熟工业,这说明了它仍有很大的发展潜力。半导体工业的发展离不开半导体材料的发展,锗和硅是两种重要的半导体,在最初固态器件时代,第一个晶体管是由锗制造的。但是锗在工艺和器件性能上有闻题。它的闶隙热鄣阆拗屏烁呶鹿ひ眨匾5氖牵面缺少自然发生的氧化物,从而容易漏电。硅与二氧化硅平面工艺的发展解决了集成电路漏电问题,使得电路表面轮廓更平缝并且硅酶摄氏度的熔点允许更高漫酶工艺。因此,世界上超过了%的生产用晶圆的材料都是硅。但是硅属于元素半导体,丽化合物半导体具有不同予元素半导体的性质,因此除了硅等元素半导体外,化合物半导体材料也受到广泛关注。半导体化合物多数由元素周期表中第三族和第五族,第四族,第二族和第六族的元素形成乜T谡庑┗衔镏校桃蛋氲继迤骷杏得最多的是砷化镓和磷砷化镓谆,砷铝化镓和磷镓化铟U庑┗衔镉刑囟ǖ男阅堋5钡缌骷せ钍保缮榛睾土咨化镓做成的二极管会发邀可见的激光。丽四族的化合物半导体如碳化硅约第二族和第六族组成的化合物如氧化锌⒘蚧、硒化锌等属于宽禁带半导体材料,这些材料被成为第三代半导体材料,又如氮化镓氧化锌趸等,这些材料有很好的化学稳定性,导电性和光学特性。从而应用于更广泛的半导体器件当中。.该鞯嫉绫∧さ闹掷嗉盎拘阅琓∧ぁ⒏春媳∧さ取O衷谟τ媒隙嗟氖墙鹗舯∧ず脱趸锉∧金属薄膜主要由、矗⑶裙钩桑氐闶蔷哂泻芎玫牡嫉缧阅埽獾耐腹率,也就是透明度较弱,主要是由于金属中自由电子较多。为了得到较理想的透明度及理想的电学特性,通常取用衬底膜/金属膜/上层膜麴结构。其中金属膜层的厚度通墨前透明导电薄膜主要有以下几种:金属薄膜、氧化物琓啊
透明导电薄膜的应用种结构的膜系有保护中间金属膜层的作用,且可提高光学透过率。也有人从光学上设于金属氧化物;从物理性能来讲,又是一种半导体薄膜材料,也属于光学材料。薄膜的研究最早出现于世纪初,年,状沃瞥闪搜趸透明下的电阻率在—考叮惴旱赜τ糜谄矫嫦允酒骷裟艿绯兀瓷淙染担无法实现由牧瞎钩傻膒结和相应的半导体器件,如紫外探测器等。因而,来组成成异质结结构,成功研制了较好的透明二极管。尽管蚑薄膜的各项性能指标及其制备工艺尚存在某些问题,但对制备透明电子元器件提供了很好的借鉴。.春夏は料。通过复合,可以获得具有各单一材料综合性质的材料,使用的基材主要有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯等。.诠ひ担钌系挠τ很多太阳能电池都需要透明导电半导体薄膜材料,用它们来制作太阳能电池的前薄膜在光的折射率和光散射方面有很好的应用趋势。通常状态下,太阳能电池薄膜