ZnO单晶薄膜光电响应特性

对采用MOCVD方法沉积的ZnO单晶薄膜的欧姆接触特性、光电特性进行了研究,并对比研究了射频溅射沉积SiO2抗反射膜对ZnO薄膜I-V、光电特性的影响.实验结果表明,非合金Al/ZnO金属体系与n型ZnO形成了良好的欧姆接触,溅射沉积SiO2在ZnO表面引入了载流子陷阱,影响I-V特性,延长了光响应下降时间.ZnO单晶薄膜光电导也具有时间退化现象.     

Ag/Au与n-ZnO的欧姆接触特性的研究

为了更好实现ZnO材料在光电器件方面的应用,研究了Ag/Au和n-ZnO薄膜的欧姆接触。通过半导体特性分析系统测出欧姆接触的I-V特性曲线和采用挖补圆盘法测试了欧姆接触的接触电阻率,研究了退火温度对接触特性的影响。利用俄歇电子能谱(AES)研究了欧姆接触的微观结构,比较了不同的金属电极的反射特性。结果表明,Ag(50nm)/Au(100nm)和n-ZnO薄膜的欧姆接触在退火温度为500℃时最好,欧姆接触电阻率仅为5.2×10-4Ω·cm-2,且其反射特性比其它金属电极好。     

ZnO薄膜器件欧姆电极的高掺杂接触法制备

利用脉冲激光沉积方法在Al/Si衬底上生长出了高质量的n型ZnO单晶薄膜。研究并总结了以金属Al材料制备ZnO薄膜器件欧姆电极的方法。选择功函数合适的金属作为电极材料,比如In、Ti和Al等,可以在n型ZnO薄膜上制作良好的欧姆电极。研究发现,在金属Al和n型ZnO膜之间生长一层高掺杂的AZO层,可得到比Al与n型ZnO直接接触更优良的欧姆性能。并且,通过高温退火可以有效提高金属Al电极的结晶质量和电导率,降低电极与n型ZnO界面处的接触势垒,从而实现优良的欧姆接触性能。     

体晶ZnO光导探测器制备与测试

在体单晶ZnO的Zn面和O面通过直流溅射金属薄膜,并采用剥离电极成型方法制备梳妆电极,从而制备出体晶ZnO紫外光导探测器.对Pt/ZnO/Pt的伏安特性测试研究表明,金属Pt和ZnO形成很好的欧姆接触,而Zn面的器件电阻明显低于O面的器件电阻.对制成的紫外探测器的光电性能测试表明,器件制备极性面的选择,测试的调制频率、偏置电压对器件的性能有较大影响,最终器件的电流响应率达到14.6A/W.     

退火温度对室温沉积的ITO薄膜与p-Si接触性能的影响

室温下用射频磁控溅射法在玻璃和p型单晶硅衬底上沉积ITO薄膜,并对其进行不同温度的退火处理.采用XRD衍射仪测试薄膜结晶性,用紫外-可见分光光度计和霍尔效应测试试样光电性能,用吉时利2400表测试ITO/p-Si接触的I-V曲线,用线性传输线模型测试比接触电阻.研究结果表明:室温下沉积的ITO薄膜与p-Si形成欧姆接触,但比接触电阻较大.退火处理可以进一步优化接触性能,200℃退火后试样保持欧姆接触且比接触电阻下降为8.8×10-3 Ω·cm2.随着退火温度进一步升高到300℃,比接触电阻达到最低值2.8×10-3 Ω·cm2,但接触性能变为非线性.     

溅射功率对Au与CdZnTe晶体接触结构和性能的影响

采用直流磁控溅射工艺,以Au为靶材在高阻半导体CdZnTe上制备导电薄膜.系统地研究了溅射功率对沉积速率、薄膜结构、组织形貌及接触性能的影响.结果表明,随溅射功率的增加沉积速率增大.I-V测试表明在高阻CdZnTe上溅射Au薄膜后不经热处理已具有良好的欧姆接触性能,溅射功率为100 W时的接触性能好于功率为40 W和70 W时的接触性能.     

磁控溅射ZnO基TFT的研究

采用直流磁控溅射在SiO2/n-Si(111)衬底上沉积了Al薄膜,经过光刻、刻蚀形成源漏极,再采用射频磁控溅射沉积ZnO薄膜作为有源层,成功制备了底栅顶接触结构的ZnO-TFT,Al膜厚135nm,ZnO膜厚110nm.实验结果表明,薄膜晶体管展示出明显的栅控特性以及饱和特性,ZnO薄膜沿C轴择优取向生长,且在可见光...     

溅射工艺条件对氧化钒欧姆接触特性的影响

采用反应磁控溅射并在氧氛围下进行后退火处理的方式,制备了氧化钒薄膜.尝试了在氧化钒上以不同衬底温度和溅射功率等工艺条件溅射金属薄膜电极.通过对氧化钒-金属接触的电流-电压(I-V)测试的数据进行分析拟合,研究了氧化钒薄膜表面性质和测试偏压的变化对I-V特性曲线欧姆系数的影响.结果表明在化学计量比约为VO2.15的非晶氧化钒薄膜上,溅射的金属电极随着溅射功率和测试偏压的提高,I-V特性曲线的线性度得到了逐步的改善.通过比较Ni/Cr,Ti及Al不同金属电极的接触性能,提出了合理的欧姆接触工艺条件以及电极工作电压范围.     

ZnO/p-Si异质结的I-V及C-V特性研究

通过磁控溅射Al掺杂的ZnO陶瓷靶,在p-Si片上沉积n型电导的ZnO薄膜而制备了ZnO/p-Si异质结,并通过测试其光照下的I-V、C-V特性对其光电特性以及载流子输运特性与导电机理进行了研究。研究表明ZnO/p-Si异质结存在良好的整流特性与光电响应,可以广泛应用在光电探测和太阳电池等领域。由于在ZnO/p-Si异质结界面处的导带补偿与价带补偿相差太大的缘故,在正向电压超过1V时,导电机理为空间电荷限制电流导电。同时,研究表明ZnO/p-Si异质结界面存在大量界面态,可以通过减小界面态进一步提高其光电特性。     

沉积温度对纳米ZnO薄膜的结构和光电性能的影响

采用阴极电沉积的方法,用ZnCl2的二甲基亚砜溶液做电解液,在导电玻璃上制备了纳米ZnO薄膜.研究了沉积温度对薄膜结构特性和光电性能的影响.XRD分析表明,ZnO薄膜为纤锌矿结构,电解液温度的升高能促进纳米ZnO薄膜的(002)面(c轴)择优取向的程度.随着电解液温度的升高,薄膜的禁带宽度和面电阻减小.光学测试表明样品的透射率可高达80%以上,电学测试表明样品的面电阻值最小可达7.57×104 Ω/□.AFM显示电解液温度对ZnO晶粒形貌及晶粒大小的影响很大.