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《Na摻雜p型ZnONax薄膜的制備與性能研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、⑧論文作者簽名:盔筐指導教師簽名:論文評閱人1:評閱人2:評閱人3:評閱人4:評閱人5:答辯委員會主席:委員1:委員2:委員3:委員4.委員5:畛/確r塘●V—k/‘-答辯日期:三藿=:車蘭:a£∑魚Author’ssignature:圣趟△垡至爿壟絲一‘■‘Supervisor’ssignature:Thesisreviewer1:Thesisreviewer2-Thesisreviewer3:Thesisreviewer4.Thesisreviewer5:Chair:Committeeman1:Commi
2、tteeman2:Committeeman3:Committeeman4:盈翌巨;絲型叢立叢叢坐Committeeman5:DateoforaIdefence:浙江大學研究生學位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得逝’江盤堂或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位論文作者簽名:卻良
3、簽字瞧y,”口鄉(xiāng)月口多日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解逝望盤鱟有權保留并向國家有關部門或機構送交本論文的復印件和磁盤,允許論文被查閱和借閱。本人授權逝姿盤堂可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索和傳播,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。(保密的學位論文在解密后適用本授權書)導師簽名:簽字日期鋤/,/年多月/D日摘要摘要作為直接寬禁帶半導體,ZnO具有3.37eV的禁帶寬度和60meV的激子束縛能,被認為是制備紫外光電器件和激光器的理想材料。為了實現ZnO在紫外光
4、電領域的應用,首先必須獲得優(yōu)良的n型和P型ZnO材料。因為本征缺陷補償和缺乏理想受主等因素,高性能P型ZnO的制備難以實現,是限制其器件開發(fā)的最大障礙。理論計算和實驗研究發(fā)現Na摻雜能夠實現P型ZnO,但是對其有效摻雜含量、P型轉變機制、發(fā)光效率等方面的具體研究較少。本課題采用激光脈沖沉積法在石英襯底上制備了較大含量范圍的Na摻雜ZnO:Nax薄膜,并通過各種測試手段對晶體結構、導電性能和光學性能進行了具體的分析,其研究結果概述如下:(1)在一定Na含量摻雜范圍內(<5%),薄膜能保持良好的c軸取向生長;當含
5、量增加到10%時,(002)取向性被破壞,晶體質量惡化嚴重,同時表面形貌分析發(fā)現過高的摻雜含量甚至會造成孔洞。(2)霍爾測試表明:隨著Na摻雜含量的增加,薄膜從本征n型向P型轉變,在Na含量達到2%時實現相對穩(wěn)定的P型ZnO,同時具有較好的電學性能。結合XPS化學狀態(tài)分析,我們認為P型轉變主要源于Na摻雜過程中形成受主Naz。。(3)不同摻雜含量下制備的ZnO:Nax薄膜具有較高的可見光透過率,我們認為其光學帶寬的變化是由energy.gapshrinkage效應引起的。光致發(fā)光PL測試表明,相比未摻雜ZnO
6、,ZnO:Nao.02薄膜的帶邊發(fā)射強度未降低甚至增強,說明Na摻雜有望同時實現P型和高的發(fā)光效率。關鍵詞:Na摻雜;P型ZnO;energy—gapshrinkage;光致發(fā)光;激光脈沖沉積AbstractWithbandgapof3.37eVandexcitonbindingenergyof60meV,ZnOhasattractedconsiderableattentionasapromisingmaterialforoptoelectronicdevices,especiallyforultraviol
7、etlight.emittingdiodes,laserdiodes.However,thereliabilityofapplicablep-typeZnOremainstobeagreatdifficulty,whichmainlyarisesfromstrongself-compensationofintrinsicdonordefects.deepacceptorlevelsandlowsolubilityofacceptordopants.Na.dopedp-typeZnOhasbeenreporte
8、dtheoreticallyandexperimently,butthesolubilityofNadopant,mechanismofp。typebehaviorandradiativeemissionefficiencywereinvestigatedless.InthiswokNa.dopedZnO:NaxfilmswithdifferentNacontentinawiderangeWerep