p型透明導電氧化物(tco)cualo2薄膜磁控濺射法光致發(fā)光(pl)光電性能論文

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1、p型CuAlO_2薄膜的制備與性能表征【摘要】CuAlO2是一種Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族間接禁帶半導體,在可見光范圍內(nèi)透明,直接光學禁帶寬度約為3.5eV,是最早發(fā)現(xiàn)的Cu基p型半導體。CuAlO2在光電領(lǐng)域有其獨特的性能,具有十分廣闊的應(yīng)用空間和發(fā)展?jié)摿?。它的成功開發(fā)為實現(xiàn)半導體全透明光電器件,如透明二極管、透明晶體管提供了可能性,也推動了傳統(tǒng)意義上透明導電氧化物(TCO)薄膜到透明氧化物半導體(TOS)薄膜的發(fā)展。本文采用射頻磁控濺射法和PLD法在石英和單晶藍寶石襯底上制備了CuAlO2薄膜,研究了CuAlO2薄膜的結(jié)構(gòu)和光電性能,得到了以下結(jié)論:首先,

2、由磁控濺射法直接生長出來的薄膜不是CuAlO2的晶體薄膜。我們通過對Cu-A1-O薄膜進行退火處理,成功獲得了沿(001)晶面擇優(yōu)取向的CuAl02薄膜。退火后的薄膜在可見光區(qū)域的透過率達到了60%以上。其次,確定了退火參數(shù)后,我們系統(tǒng)的研究了磁控濺射的各參數(shù)對CuAl02薄膜的結(jié)構(gòu)和光電性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)襯底溫度,濺射功率和濺射時間對薄膜有較大的影響。當襯底溫度小于300℃,濺射功率大于200W,生長時間小于2小時,薄膜呈現(xiàn)了c軸取向,薄膜致密,表面平整;而當襯底溫度大于400℃濺射功...?更多還原【Abstract】CuAlO2isano

3、velⅠ-Ⅲ-Ⅵcompoundsemiconductorwithaindirectbandgap.Itistransparentinthevisiblespectralrangewithadirectopticalbandgapofabout3.5eV,andthefirstdiscoveredCu-basedp-typesemiconductor.Ithasalotofpotentialapplicationsinoptoelectronicdevicesbecauseofitsuniqueproperties.Thediscoveryofp

4、-typetransparentconductingoxide(TCO)madepossiblethefabricationoftransparentoxideoptoelectronicdevices,suchastransparentp-njunctiondiodesandtr...?更多還原【關(guān)鍵詞】p型透明導電氧化物(TCO);CuAlO2薄膜;磁控濺射法;光致發(fā)光(PL);光電性能;【Keywords】p-typetransparentconductiveoxide(TCO);CuAlO2film;magnetronsputtering

5、;photoluminescence;photoelectricalproperties;摘要5-6Abstract6目錄7-10第一章緒論10-251.1透明導電氧化物研究背景10-111.2研究現(xiàn)狀和進展11-131.3CuAlO_2的晶體結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)13-151.4p型CuAlO_2的性能15-161.4.1CuAlO_2的光學性能151.4.2CuAlO_2的電學性能15-161.4.3CuAlO_2的其他性能161.5p型CuAlO_2的制備方法16-201.5.1p型CuAlO_2薄膜的制備方法16-191.5.1.1脈沖激光沉積1

6、71.5.1.2濺射法17-191.5.1.3化學氣相沉積法(CVD)191.5.2p型CuAlO_2粉末的制備方法19-201.5.2.1水熱法19-201.5.2.2溶膠凝膠法201.6CuAlO_2材料的應(yīng)用前景20-231.6.1透明太陽能電池和LED20-221.6.2臭氧傳感器22-231.7本論文研究思路和內(nèi)容23-25第二章薄膜樣品的制備方法和性能表征方法25-352.1磁控濺射設(shè)備25-262.2磁控濺射輝光放電原理26-272.3脈沖激光沉積技術(shù)(PLD)27-302.4PLD技術(shù)優(yōu)缺點302.6薄膜制備30-332.6.1靶

7、材的制備30-312.6.2襯底的清洗312.6.3薄膜樣品的制備過程31-332.6.3.1磁控濺射制備薄膜樣品31-322.6.3.2PLD制備薄膜樣品32-332.7樣品的性能表征33-35第三章CuAlO_2薄膜的組織結(jié)構(gòu)35-463.1引言353.2靶材制備及成份分析35-373.3水熱法合成CuAlO_2粉末37-393.4薄膜的樣品制備以及成份分析39-433.5CuAlO_2薄膜的退火處理與性能研究43-453.6本章小結(jié)45-46第四章磁控濺射法生長CuAlO_2薄膜及性能研究46-664.1襯底溫度對CuAlO_2薄膜的影響4

8、6-514.1.1結(jié)構(gòu)分析46-484.1.2表面形貌分析48-494.1.3光學性能49-514.2生長時間對CuAlO_2薄膜的影響

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