P型NiO透明導(dǎo)電氧化物薄膜制備及其硅基二極管的研究.pdf

1、NiO是一種新型的寬禁帶氧化物半導(dǎo)體，具有直接帶隙能帶結(jié)構(gòu)，室溫下的禁帶寬度在3.6-4.0 eV之間。由于NiO特有的電子結(jié)構(gòu)以及 p型導(dǎo)電等特點，它具有許多獨特的性質(zhì)，在透明導(dǎo)電薄膜、氣敏、紫外探測等領(lǐng)域顯示出其廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)于 n型氧化物半導(dǎo)體材料的研究不斷成熟，而 p型氧化物半導(dǎo)體材料還有待進一步探索。因此研究可操作性強、符合應(yīng)用要求的 NiO薄膜的制備方法因此顯得尤其重要。
　　本論文提出一種紫外線熱氧化法制備NiO

2、薄膜，通過對比不同氧化時間、紫外線光源、退火條件、摻雜對NiO薄膜的特性的影響，獲得制備良好NiO薄膜的實驗條件，應(yīng)用此方法成功制備n-NiO/p-Si異質(zhì)結(jié)器件。主要研究內(nèi)容包括：
　?。?）NiO薄膜制備及實驗條件的優(yōu)化
　　紫外線熱氧化制備NiO薄膜的流程主要分為兩個部分：Ni膜的制備和Ni膜的氧化。在紫外線熱氧化的過程中，不同實驗條件制備的 NiO薄膜晶體質(zhì)量、光學(xué)特性各有不同：氧化時間60 min時，樣本拉曼峰值最

3、高，薄膜電阻率最低；實驗室有功率密度均為600 mW/cm2的金屬鹵化物紫外線燈和含臭氧水銀外線燈作為光源，起到催化劑的作用加快氧化反應(yīng)，拉曼散射光譜表明含臭氧水銀燈的氧化效率較高；氧化完成后，在氮氣氛圍中退火30 min能有效減少晶格損傷，改善薄膜電阻率；摻雜Li會降低薄膜的光學(xué)透明性，X射線衍射圖表明摻雜改變了薄膜的晶向特性。
　　（2）p-NiO/n-Si器件的制備與測試
　　為了測量異質(zhì)結(jié)的電流電壓，在NiO和Si襯