硅基SnO2異質(zhì)結(jié)器件的電致發(fā)光及其增強策略的研究.pdf

1、SnO2是直接禁帶半導(dǎo)體且具有相當高的室溫激子束縛能(～130 meV)，然而由于其雙極子-束縛特性，幾乎不能產(chǎn)生帶間復(fù)合發(fā)光。在此情況下，利用SnO2缺陷態(tài)產(chǎn)生電致發(fā)光近年來引起人們的研究興趣。本文制備了SnO2/p+-Si異質(zhì)結(jié)，并實現(xiàn)了基于該異質(zhì)結(jié)的器件的低電壓/電流驅(qū)動的紫外-可見電致發(fā)光，具體的主要結(jié)果如下:
　　(1)研究了不同溫度熱處理的SnO2/p+-Si異質(zhì)結(jié)器件的電致發(fā)光。研究發(fā)現(xiàn):經(jīng)過更高溫度熱處理的器件表現(xiàn)

2、出更強的電致發(fā)光，這是由于經(jīng)過更高溫度熱處理的SnO2薄膜中存在更多的缺陷態(tài)。但是，器件電致發(fā)光的開啟電壓更高，這是由于在氧氣氣氛下進行更高溫度的熱處理使得SnO2和p+-Si界面處形成了更厚的SiOx絕緣層。
　　(2)利用在SnO2薄膜上層增加一層TiO2蓋層的方法，顯著增強了SnO2/p+-Si異質(zhì)結(jié)器件的電致發(fā)光。研究表明:由于TiO2蓋層的引入，抑制了熱處理過程中SnO2的揮發(fā)，增強了薄膜的致密性，因而減少了非輻射復(fù)合中