用脈沖激光沉積法制備半導(dǎo)體薄膜及性能研究.pdf

1、本論文主要包括兩方面的內(nèi)容：(1)用脈沖激光沉積法(PLD)法在不同的基片上制備了窄禁帶半導(dǎo)體PbSe薄膜，系統(tǒng)地研究了制備工藝參數(shù)對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)及形貌的影響，測(cè)試了PbSe薄膜的光電性能；(2)用PLD法制備了寬禁帶半導(dǎo)體ZnO薄膜及不同Mn離子摻雜比例的Zn1-xMnxO薄膜，研究了薄膜的結(jié)構(gòu)、形貌及光學(xué)性能。 分別用掃描電鏡X能譜儀(EDS)、X射線衍射(XRD)、原子力顯微鏡(AFM)對(duì)薄膜的成分、結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征。測(cè)試

2、結(jié)果表明：PLD法制備的薄膜的成分與靶材的基本一致，實(shí)現(xiàn)了同組分沉積；所有制備的薄膜都為多晶薄膜，發(fā)現(xiàn)薄膜生長(zhǎng)溫度是影響薄膜衍射峰的主要因素，基片類型對(duì)此影響不明顯；所有薄膜表面比較平滑，結(jié)構(gòu)比較致密；其中PbSe薄膜的表面不平整度小于200nm，ZnO和Mn離子摻雜ZnO薄膜的表面不平度小于100nm；生長(zhǎng)溫度和激光能量降低能提高薄膜表面的平整度。 首次研究了PbSe薄膜光電性能，測(cè)試結(jié)果顯示：薄膜對(duì)紅外光具有敏感的響應(yīng)特性；

3、在波長(zhǎng)為5um處存在有明顯的吸收邊，此吸收邊對(duì)應(yīng)于直接帶隙PbSe材料的禁帶寬度；對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)小于5um的紅外光，PbSe薄膜存在有明顯的強(qiáng)吸收；PbSe/Si異質(zhì)結(jié)具有較好的結(jié)特性。 通過(guò)對(duì)ZnO和Mn離子摻雜ZnO薄膜光學(xué)性能的測(cè)試得出：ZnO薄膜在387nm附近存在有明顯的吸收邊，此吸收邊對(duì)應(yīng)于ZnO薄膜的禁帶寬度為3.2eV；ZnO薄膜在近紫外區(qū)具有強(qiáng)吸收，在可見(jiàn)光區(qū)具有高透過(guò)率；首次利用Mn離子摻雜成功實(shí)現(xiàn)了ZnO薄膜的