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《ZnO基透明導(dǎo)電膜的制備與摻雜研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、圣望Q基透魎昱皇鏖鮑劍疊盞摻壅丑究論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：⑧論文評(píng)閱人1：潘峰評(píng)閱人2-篋曉運(yùn)評(píng)閱入3-醫(yī)涵瀣評(píng)閱人4：鏖俊勇評(píng)閱人5-疊高苤評(píng)閱人6：塞匾注評(píng)閱人7-曇塞趑答辯委員會(huì)主席：都有為委員1：曇墓越委員2：值丕槿委員3：翁塞劍委員4：黃蘊(yùn)云委員5：醫(yī)湘明委員6-吐壺鎮(zhèn)答辯日期：三鐾二二生盔魍三旦COnnUCtlVeIllmS'．●●-■Author’Ssignature：～‘●‘Supervisor7Ssignature：ExtemalReviewers：Hou．XlaOVUan￡縫塾№壘g垣iH旦咀Q壘Q!Q墜g一Z魚(yú)叢Li衛(wèi)i旦g黝Huizh
2、enExaminingCommitteeChair：DuYo——uwe——iExaminingCommitteeMembers：WuHuizhe—n—HePimo受曼磐塑曼畫(huà)i墾nYeZhizhenDateoforaldefence：』叢望曼2：!：2Q!l【浙江大學(xué)研究生學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得逝’江盤(pán)鱟或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作
3、了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：該j5；l簽字日期．加ff年6月7日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解逝姿盤(pán)堂有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交本論文的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)逝姿盤(pán)堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索和傳播，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書(shū))學(xué)位論文作者簽名：蘞一1簽字日期：勘f『年6月7日導(dǎo)師簽名：簽字日物臚多摘要ZnO作為直接寬禁帶化合物半導(dǎo)體，由于原料豐富、價(jià)格低，有望取代GaN應(yīng)用于短波長(zhǎng)光電器件。如果能同時(shí)實(shí)現(xiàn)摻雜和能帶
4、工程，制備P型ZnMgO薄膜，不僅可以提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率，而且可以拓寬其工作波長(zhǎng)。所以本文通過(guò)InN共摻制備了P型ZnMgO薄膜。ZnO可見(jiàn)光透過(guò)率超過(guò)90％，天然為11型，通過(guò)摻Ga、A1等IIIA族元素能夠提高薄膜導(dǎo)電性能。ZnO具有無(wú)毒、價(jià)格低、在H中穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，有望取代ITO。本文開(kāi)展了AI、Ga摻雜ZnO透明導(dǎo)電膜的研究?，F(xiàn)在電子器件逐漸朝柔性化方向發(fā)展，使得對(duì)柔性透明導(dǎo)電膜的需求日益迫切。因此，開(kāi)發(fā)光電性能優(yōu)良的柔性透明導(dǎo)電膜具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。本文繼而在聚合物PC襯底上制備Ga摻雜ZnO基透明導(dǎo)電膜。主要工作包括以下內(nèi)容：1．采用直流反應(yīng)磁控
5、濺射法InN共摻技術(shù)實(shí)現(xiàn)ZnMgO薄膜的P型轉(zhuǎn)變，研究了N20分壓和Mg含量對(duì)薄膜性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在合適的N20分壓下，可以獲得良好的P型導(dǎo)電性能。通過(guò)XPS測(cè)試，發(fā)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)N．Zn鍵的峰位和對(duì)應(yīng)In-N鍵的峰位，證實(shí)施主．受主共摻是可行的。通過(guò)XRD和XPS測(cè)試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)Mg在薄膜中以Mgz。形式存在。利用InN共摻p-ZnMgO薄膜和In摻雜n-ZnMgO薄膜制備了同質(zhì)p-n結(jié)，I．V性能測(cè)試顯示出典型的整流特性。2．采用脈沖激光沉積法在玻璃襯底上生長(zhǎng)了～摻雜ZnO薄膜，研究了襯底溫度對(duì)薄膜性能的影響。當(dāng)襯底溫度為350℃時(shí)，獲得了透明的高導(dǎo)電近紅外反
6、射薄膜，這種薄膜在近紅外反射鏡和熱反射器等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。3．采用射頻磁控濺射法在PC襯底上生長(zhǎng)了Ga摻雜ZnO(GZO)薄膜，研究了氧分壓和濺射壓強(qiáng)對(duì)薄膜性能的影響。薄膜獲得的最低電阻率為7．8x10。4Qcm，在可見(jiàn)光的平均透過(guò)率超過(guò)80％。4．為了克服聚合物的各種缺點(diǎn)，在沉積GZO之前引入ZnO緩沖層。為了在實(shí)驗(yàn)次數(shù)較少的情況下，獲得較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們采用正交分析法綜合研究了濺射功率、濺射壓強(qiáng)、濺射時(shí)間、氧分壓比等生長(zhǎng)參數(shù)對(duì)GZO／ZnO膜可見(jiàn)光透過(guò)率和電阻率的影響。通過(guò)極差分析得到最優(yōu)生長(zhǎng)參數(shù)。與未引入緩沖層的GZO膜相比，最優(yōu)參數(shù)下制備的GZ
7、O／ZnO膜的電阻率由7．85x10。4Qcm減小為5．21x10‘4Qcm。由于厚度效應(yīng)，薄膜的透過(guò)率有所下降，但不是很明顯，還是能夠滿(mǎn)足器件的應(yīng)用要求。5．多層結(jié)構(gòu)透明導(dǎo)電膜的研究。與單層ZnO膜相比，多層膜更薄，導(dǎo)電性更優(yōu)。與單層金屬膜相比，多層膜透過(guò)率更優(yōu)。主要研究了Cu層厚度和GZO層厚度對(duì)GZO／Cu和GZO／Cu／GZO多層膜性能的影響。GZO(30nm)／Cu(12nm)摘要表現(xiàn)最佳性能指數(shù)QTc為4．66x10弓盯1。GZO(10nm)／Cu(10nm)／GZO(10nm)表現(xiàn)最佳性能指數(shù)QTc為2．68x10習(xí)Q～，其在1000～2500nl
8、n波長(zhǎng)范圍內(nèi)的平均反射率
