摻鋁氧化鋅薄膜的制備及其光電性能研究.pdf

1、分類號：密級：學校代碼：10165學號：201110879遣掌研筢大學碩士學位論文摻鋁氧化鋅薄膜的制備及其光電性能研究ThepreparationandoptoelectronicpropertiesofZnOthinfilmsdopedwithaluminum作者姓名：學科、專業(yè)：研究方向：導師姓名：崔碩物理、光學光信息技術王玉新2014年3月遼寧師范大學碩士學位論文摘要氧化鋅近年來備受關注，它是被發(fā)現(xiàn)的新一代的紫外激發(fā)發(fā)射以及發(fā)射激

2、光器件。隨著半導體器件在世界上的不斷發(fā)展，兩個至關重要的問題也相應出現(xiàn)，就是P型摻雜問題和帶隙工程問題。ZnO激活層是雙重異質結的光激發(fā)材料，與其有關的P型摻雜及pn結器件最近這些年的研究已經有了很大進步。近期研究的重點是P—ZnO導電、ZnO基的P一13結合襯底。制備鋁摻雜氧化鋅的方法大致為：磁控濺射法、分子束外延法、化學氣相沉積法(CVD)、有機金屬化學氣相沉積法(MOCVD)、溶膠一凝膠法以及噴霧熱解法等，超聲噴霧熱解法設備相對比

3、較簡單，前驅體溶液制備更加方便，參數比較易于調節(jié)，具備容易實現(xiàn)大面積鍍膜和方便進行大規(guī)模工業(yè)化生產等優(yōu)點。醋酸鋅水溶液作為本次實驗的前驅體溶液，并以硝酸鋁為A1源，利用超聲噴霧熱解法系統(tǒng)在石英襯底和硅片襯底上制備了純ZnO薄膜和鋁摻雜氧化鋅薄膜。采用XRD(x射線衍射儀)、SEM(掃描電子顯微鏡)、PL(光致發(fā)光光譜)、紫外一可見光光譜儀和霍耳測試儀等測試方法，對氧化鋅薄膜與鋁摻雜氧化鋅的結構和光電性能進行了測試，并根據測試結果對于在各

4、種生長條件下，比如改變襯底溫度、前驅物溶液濃度、沉積時間和退火條件等實驗參數對ZnO薄膜結構和性能的影響進行了研究。實驗結果顯示超聲噴霧熱解法制備的鋁摻雜氧化鋅薄膜具有較好的光電性能。由PL譜可知以硅片為襯底的薄膜具有很強的近帶紫外發(fā)光峰。XRD測得數據顯示以石英為襯底的薄膜有著明顯的C軸擇優(yōu)取向。在不同溫度與不同濃度條件下制備的摻鋁氧化鋅薄膜，體現(xiàn)出最佳溫度是470度，13，。：n。，=1：004時為最佳濃度。通過霍爾測試結果得出，1