ZnO薄膜在不同襯底上的生長及其應(yīng)用.pdf_第1頁
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1、河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文ZnO薄膜在不同襯底上的生長及其應(yīng)用姓名：魏偉申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)指導(dǎo)教師：楊瑞霞20091201ZnO薄膜在不同襯底上的生長及其應(yīng)用iiGROWTHOFZnOTHINFILMSONDIFFERENTSUBSTRATESITSAPPLICATIONSABSTRACTZincOxideisanovelthirdgenerationsemiconductmaterialswithwidebga

2、p.SimilartoGaNZnOexhibitsahexagonalstructurewithadirectbgapof3.26eVatroomtemperaturewhiletheexcitonbindingenergyofZnO(60meV)ismuchlargerthanthatofGaN(25meV)thethermalenergyof26meVatroomtemperature.Suchhighbindingenergyen

3、suressurvivalofexcitonswhichcanstimulateUVemissionevenatroomtemperatureasthisacteristicZnOisconsideredtobeapotentialmaterialfultravioletemittingdiode、laserdetect.MeoverZnOthinfilmshavemanypetentialapplicationssuchassurfa

4、ceacousticwave、transparentconductingdevices、pressuregassensitivedevicesbufferlayerbecauseofitshighelectromechanicalcouplingcoefficient、lowdielectricconstant、hightransmittance、highchemicalstabilityitsexcellentpressuregass

5、ensitivity.ZnOthinfilmsweredepositedontheSi(111)、sapphire(001)glasssubstratesbythemeansofFJL560magronsputteringsystemtheXRD、SEM、AFM、Hall、Raman、PLetalwereemployedtoacterizethefilm’scrystalstructuresurfacemphologyopticalel

6、ectricalproperties.Theresultsaresummarizedasfollow:1.Theeffectofsubstratetemperature、sputteringpower、sputteringpressureonthestructureopticalpropertiesoftheZnOthinfilmsgrownonSi(111)wereinvestigatedbydifferentmeansofanaly

7、sis.Anoptimizedresultwithasubstratetemperatureof300℃、sputteringpowerof60W、sputteringpressureof2Pawasachieved.TheannealingwerecarriedoutftheZnOfilmsatdifferenttemperaturetheexperimentalresultsindicatedthatintheannealingte

8、mperaturerangeof400800℃thefilmstresswasinducedcrystalqualitywasimprovedwiththeincreasingannealingtemperature.2.TheZnOfilmswerepreparedonsapphiresubstratesatdifferentArO2gasflowratiodifferentsputteringpressure.Wefoundthat

9、thefullwidthathalfmaximum(FWHM)oftheXRDdiffractionpeaksreachestheminimumthegrainsizereachesitsmaximumwhentheArN2flowratiois155theresultsindicatedthattheappropriateoxygencontentwasbeneficaltothefillingoftheoxygenvacancies

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