Si掺杂ZnO薄膜的制备及光学性质的研究.pdf

东北师范大学
硕士学位论文
Si掺杂ZnO薄膜的制备及光学性质的研究
姓名:尹冬梅
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:徐长山
20090601
,人们试图在胁粼痈髦衷K匾允迪侄云涔獾缧阅艿牡髦啤9于兜鹘诜矫妫延行矶辔南捉辛吮ǖ馈5壳岸杂谕ü粼邮迪衷龃骦态决定,能级较深,目前所熟知的材料中,除了除外,未发现比实验利用磁控溅射方法,采用沾砂校允⑽3牡祝票噶瞬煌琒粼优度的样品,并在氧气氛下对样品做了不同温度的快速退火和随炉温自然退火处理,为了对比,实验采用了同样的制备方法制备了未掺杂∧ぁMü齒射线衍射、拉曼光的掺杂导致了紫外发光峰向短波方向移动,由此可以判断,的掺入使得果来看,的掺入可能使募鄞ヒ葡虻湍芊较颍沂蛊浯侗淇怼同时,的掺入对杉⒐庖膊酥匾S跋臁N床粼拥腪薄膜在度的提高,可见区发光中心发生蓝移所需要的退火温度也有所提高,表明胁羧关键词:∧ぃ淮趴亟ι洌徊粼樱籗煌嘶,具有纤锌矿结构,属六方晶系,化学稳定性较好、材料来源丰富、价格低廉。闹疃嘤攀凭龆苏庵侄喙能半导体材料在很多领域有着极为广泛的应用前景。为了满足器件的各种要求,特别是带隙的报道中,均是对即械鹘谝源锏皆龃蟠兜哪康模蛭猌的价带主要由价带能级更深的。通过掺杂有可能使得募鄞虻湍芊较蛞贫舛杂谑迪志有高注入效率的夥⑸淦骷哂兄匾R庖濉谱、光致发光光谱和吸收光谱对其结构和光学性质进行了表征。通过对湎哐苌涔馄缀屠馄椎姆治隹芍#琒翰羧氲絑晶格中。通过比较未掺杂的∧ず筒煌琒粼优ǘ鹊腪薄膜的光致发光光谱可知,在紫外区,增大。对吸收光谱的分析亦得出该结论。从鹊牡谝恍栽砑扑憬氧气氛下退火后,紫外发光增强,可见发光减弱,同时其可见区发光中心发生了蓝移,而掺杂的∧ぴ谕嘶鸸讨幸补鄄斓搅丝杉⒐庵行睦兑葡窒螅孀挪粼优的与产生杉⒐獾纳钅芗度毕菁浯嬖诮锨康南嗷プ饔谩
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学位论文作者签名:倒指导教师签名:主至芝孕,屋栖期:邋么;乒日期:模嘿后期:丝盟笸:篁独创性声明学位论文使用授权书本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。据我所知,除了特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中作了明确的说明。本声明的法律结果本人承担。即:东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件学位论文作者毕业后去向:学位论文作者签名:本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定,和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将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、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ工作单位:通讯地址:日电话:邮编:
引言的突出特征——钪异的材料质量、高效的掺杂特性和更好的合金材料供应,有朝一日,对半导体材料的研究可追溯至世纪初,随着科技社会的迅猛发展,对半导体材占主导地位,主要应用于低压、低频、中功率晶体管以及光电探测器中,但锗半导体器件的耐高温和抗辐射性能较差,到年代后期逐渐被硅器件所取代。用硅材料制造的半导体器件,耐高温和抗辐射性能较好。此外,硅由于其含量极其丰富,提纯与结晶方便,二氧化硅薄膜的纯度很高,绝缘性能很好,这使器件的稳定性与可靠性大为提高。世纪年代以来,随着以光通信为基础的信息高速公路的崛起和社会信息化的随着半导体产业的发展,宽禁带半导体材料逐渐成为了人们的研究热点,由于这类材料具有禁带宽度大、电子漂移饱和速度高、介电常数小、导热性能好等特点,非常适高热导率、高饱和电子迁移率以及更小的体积等特点,在高温、高频、大功率、光电子及抗辐射器件等方面具有巨大的应用潜力。而对氮化镓的研究也己取得了实质上的进展。氮化镓基的蓝、绿光丫迪稚唐坊豆釲步迪稚唐坊ǖ;蓝光激光器材料制备工艺要求苛刻,成本昂贵。人们发现氧化锌在某些方面具有比氮化,这一特性使它具备了室温下短波长发光的有利条件;由于它产生的发射波长比氮化镓的更短,因此利用它可进一步提高光信息的存储密度和存取速度。此外,它的来源丰富,价格低廉,并具有很高的热稳定性和化学稳定性。有望利用氧化锌材料开发蓝光、蓝绿光、紫外光等多种发光器件,蓝光激光器,及紫外探测器等,这些器件将具有广阔的应用前景。由于氧化锌材料具有龉丶矫它甚至可能超过氮化镓基Q趸炕鵏的发光波长覆盖紫外到可见光区域,使东北师范大学硕士学位论文料的研究取得了许多举世瞩目的成就【俊第一代半导体材料主要以硅、锗半导体材料为主,世纪年代,锗在半导体中因此,硅已成为应用最多的一种半导体材料,%以上半导体和%的集