P型導(dǎo)電SnO-,2-基薄膜及其同質(zhì)-異質(zhì)結(jié)的研究.pdf

1、透明導(dǎo)電氧化物（TCO）薄膜的p型摻雜是目前半導(dǎo)體材料領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一，缺乏光電性能良好的p型TCO薄膜嚴(yán)重阻礙了透明電子器件的發(fā)展。本論文報告具有優(yōu)異光電特性的p-SnO2透明導(dǎo)電薄膜及其相應(yīng)的SnO2基同質(zhì)和異質(zhì)結(jié)的制備、結(jié)構(gòu)與性能。主要結(jié)果與創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 （1）在石英玻璃上制備了SnO2：Sb（ATO）薄膜并研究了熱處理溫度對導(dǎo)電類型和性能的影響。熱處理溫度對n、p型轉(zhuǎn)化有很大影響，溫度太低Sb難以進(jìn)入Sn的取代位，

2、溫度過高導(dǎo)致5價Sb的形成，973K為最佳，空穴濃度最高達(dá)到5.83×1019cm-3，薄膜晶化度較高；可見光透過率達(dá)80％以上。
　　 （2）在單晶硅上制備了SnO2：Sb薄膜并研究了基片溫度對其導(dǎo)電類型和性能的影響。基片溫度顯著影響n、p型轉(zhuǎn)化和p型導(dǎo)電的性能。隨著基片溫度升高，薄膜中顆粒形狀由圓球形到類似錐形體，再變成類似納米棒，晶格更完整和有規(guī)律，減少了晶界散射，形成性能優(yōu)異的p型導(dǎo)電薄膜。523K時，薄膜p型導(dǎo)電性能最

3、佳，空穴濃度高達(dá)1.64×1020cm-3，遷移率達(dá)8.33c㎡V-10s-1；薄膜晶化程度最高，晶粒呈納米棒狀，直徑約為50nm，并且沿著（101）面方向生長。
　　 （3）在石英玻璃基片上沉積SnOE：Zn薄膜或三明治結(jié)構(gòu)的Zn/SnO2/Zn薄膜，再經(jīng)高溫?zé)崽幚砘驘釘U(kuò)散處理，制得p型SnO2：Zn透明導(dǎo)電薄膜，可見光透過率可達(dá)80％以上。但由于Zn2+屬于深能級摻雜，電學(xué)性能比p型SnO2：Sb薄膜差得多。
　　

4、（4）將p型SnO2薄膜結(jié)合n型和本征材料，制備了對應(yīng)p-n或p-i-n同質(zhì)結(jié)或異質(zhì)結(jié)。單晶硅上p-n結(jié)（p-ATO/n-ATO同質(zhì)結(jié)）和p-i-n結(jié)（p-ATO/i-SnO2/n-ATO與p-ATO/i-ZnO/n-ATO異質(zhì)結(jié)）具有很好的整流特性，漏電流很小，反向電壓很大，開路電壓大于3V；石英玻璃上沉積的p-n結(jié)（p-ATO/n-ATO和p-SnO2：Zn/n-ATO）也具有整流的I-V曲線特性，但存在較小的漏電流，反向電壓較小，