ZnO薄膜的生長及相關(guān)器件的制作與研究.pdf

1、ZnO是一種寬帶隙半導(dǎo)體材料，室溫下它的能隙寬度為3.37eV，激子束縛能高達60meV。目前，ZnO由于在紫外光輻射、變阻器、透明高功率電子器件、表面聲波器件、壓電傳感器、氣敏傳感器及作為顯示器件和太陽能電池窗口材料方面的廣泛應(yīng)用而引起人們極大關(guān)注。本文主要研究了ZnO薄膜的生長及其光學(xué)性質(zhì)和光電響應(yīng)；制作了肖特基二極管和薄膜晶體管。本論文的主要內(nèi)容和結(jié)果如下： (1)借用“熱中子輻照硅片使部分硅嬗變?yōu)榱?，從而將硅摻雜成n型”

2、的思想，從質(zhì)子嬗變角度討論了實現(xiàn)ZnO材料的p型摻雜方案。 (2)利用sol-gel旋涂法在普通蓋玻片上生長了ZnO薄膜，用光學(xué)透射譜、光致發(fā)光譜和原子力顯微術(shù)研究了ZnO薄膜的光學(xué)性質(zhì)和表面形貌。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在一定薄膜厚度范圍內(nèi)，紫外發(fā)光帶和光學(xué)吸收邊均隨著薄膜厚度的減小而單調(diào)藍移，且紫外發(fā)光強度遞增，峰寬變大。綜合光致發(fā)光譜、光學(xué)透射譜和薄膜表面形貌，對導(dǎo)致光學(xué)性質(zhì)隨膜厚變化的原因進行了討論；研究了厚膜ZnO的紫外光電導(dǎo)時間響

3、應(yīng)，得出ZnO材料具有很好的紫外探測性能結(jié)論。 (3)用射頻濺射法在鍍有200nm厚度鋁膜的載玻片上生長了ZnO薄膜，后利用光刻工藝、鍍膜工藝成功制備出肖特基二極管；并對其電學(xué)性質(zhì)進行分析，計算了一些特征參數(shù)，勢壘高度為0.709V。 (4)用激光分子束外延設(shè)備和射頻濺射設(shè)備，在有180nm/200nm厚的柵氧化層的重摻雜p型〈111〉硅片上，生長了ZnO薄膜；后利用光刻工藝、鍍膜工藝成功制備出薄膜晶體管。對其基本原理和