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文檔簡介
1、ZnO原料豐富且無污染,是一種直接帶隙寬禁帶半導(dǎo)體材料,其禁帶寬度為3.37 eV,激子結(jié)合能達到60 meV。ZnO薄膜具有優(yōu)良的光電性能,在太陽能電池、晶體管、發(fā)光器件等方面有良好的應(yīng)用前景。ZnO薄膜的制備方法主要有磁控濺射法等物理氣相沉積法、化學(xué)氣相沉積法以及濕化學(xué)法。其中濕化學(xué)方法所需設(shè)備簡單,能夠在襯底上實現(xiàn)大面積薄膜制備。本研究采用溶膠-凝膠法和化學(xué)浴沉積法兩種濕化學(xué)方法制備ZnO基透明導(dǎo)電薄膜。以X射線衍射(XRD)、掃
2、描電子顯微鏡(SEM)、X射線光電子能譜分析(XPS)、紫外可見分光光度計、四探針法等分析測試方法對薄膜樣品的結(jié)構(gòu)、形貌、化學(xué)組成以及光電性能進行表征。
本研究主要內(nèi)容包括:⑴在查閱相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上,對ZnO的基本結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)進行簡單歸納,重點綜述了ZnO薄膜的濕化學(xué)制備方法。⑵通過溶膠-凝膠法制備了Si摻雜ZnO(ZnO:Si)薄膜,并對其進行紫外光照射和氫氣還原處理來提高ZnO:Si薄膜的電導(dǎo)率。ZnO:Si薄膜的最低電
3、阻為1.6k,透光率在80%以上。⑶采用溶膠-凝膠法制備了CuO及ZnO/CuO/ZnO薄膜,經(jīng)氫氣還原后獲得Cu及ZnO/Cu/ZnO薄膜。Cu膜的電阻為10,但ZnO/Cu/ZnO多層膜的電阻較高,為10k。這是由于Cu在ZnO中的浸潤性較差,在多層膜中形成了島狀分散的Cu晶粒。⑷采用化學(xué)浴沉積法制備了In摻雜ZnO(ZnO:In)薄膜。通過改變?nèi)軇┙M成,實現(xiàn)了薄膜擇優(yōu)取向從[002]晶向到[100]和[110]晶向的可控調(diào)節(jié)。同時
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