氧化鋅(ZnO)摻雜材料及其多層膜結構的研究.pdf

1、對氧化鋅(ZnO)的研究已經歷了數(shù)十年，且已經深入到各個領域。目前，ZnO的研究難點還是在于p型ZnO的制備，除此之外ZnO熒光增強、納米結構的制備等也是當前研究的熱點。本文在已有研究的基礎上，對幾個研究熱點進行了再深入研究，主要包括p型ZnO摻雜的研究、ZnO熒光增強的研究以及基于ZnO納米結構透明導電薄膜的研究。
　　以Ag2O和ZnS為摻雜源，使用電子束蒸發(fā)法在石英襯底上制備了Ag-S共摻p型ZnO薄膜，研究生長過程中充氧濃

2、度對薄膜結構和電學性質的影響。制備的p型ZnO具有電阻率低、空穴濃度高的特點，其電阻率和遷移率的量級分別為10-2Ω·cm和10-2 cm2V-1s-1，空穴濃度的量級在1021～1022 cm-3。并以制備的p型ZnO薄膜作為p區(qū)，以1.0wt％Al摻雜的ZnO作為n區(qū)，以純ZnO作為本征區(qū)，制備出了ZnOp-i-n同質PN結，測試其伏安特性曲線后發(fā)現(xiàn)，ZnO同質PN結具有很好的整流特性。
　　利用物理氣相沉積設備制備了Al/Z

3、nO∶Al薄膜結構，對該結構的熒光增強特性進行了研究。當ZnO∶Al薄膜表面覆蓋一層金屬Al島薄膜后不僅可以使其帶邊熒光增強，同時在475 nm附近處產生一個藍光發(fā)射峰。通過在Al島薄膜和ZnO∶Al薄膜之間引入一層5 nm厚度的Ta2O5絕緣層使ZnO∶Al薄膜的帶邊熒光和藍光發(fā)射分別增強4.5倍和24倍。對Al/ZnO∶Al薄膜進行300℃退火處理后，其帶邊熒光峰和藍光發(fā)射峰強度分別增強9倍和83倍。基于局域表面等離子體共振理論，計