ZnO：In薄膜的制備及其光電性能研究.pdf

1、本文首先采用自行設(shè)計的超聲噴霧熱分解設(shè)備在普通玻璃襯底上沉積了ZnO薄膜，優(yōu)化工藝條件后，又分別在玻璃和高阻n-Si（100）襯底上沉積了ZnO：In薄膜，最后采用磁控濺射技術(shù)在玻璃襯底上制備了ZnO：In薄膜。借助X射線衍射、場發(fā)射掃描電子顯微鏡、X射線色散能譜、X射線光電子能譜、臺階儀、紫外可見光分光光度計、霍爾效應(yīng)、四探針等測試手段，研究了沉積溫度、襯底材料、濺射功率等對ZnO：In薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、形貌、成分及含量、元素價態(tài)、成膜

2、速率、光學(xué)性能和電學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明： （1）超聲噴霧熱分解制備ZnO的較佳生長條件為：襯底溫度為450℃以上，襯底與噴嘴之間的距離為6cm，生長時間為30min。 （2）在400～475℃的溫度范圍內(nèi)，隨著襯底溫度的升高，超聲噴霧熱分解制備的ZnO：In薄膜的（100）、（002）、（101）衍射峰均有增強趨勢，但是（002）更為明顯。所得ZnO：In薄膜結(jié)構(gòu)均勻致密。XPS顯示，In元素很好地摻入了ZnO薄膜

3、中，并且部分取代Zn，與O結(jié)合。隨著襯底溫度的升高，沉積速率逐漸降低。隨著襯底溫度的升高，光的紫外吸收邊發(fā)生“藍移”。優(yōu)化工藝條件下，ZnO薄膜的電阻率最低可達0．130Ω·cm，載流子濃度達到1．040×1020cm-3，表明薄膜具有良好的電學(xué)性能。 與玻璃襯底上沉積的ZnO：In薄膜相比，硅襯底上沿（100）、（101）方向生長。在相同的襯底溫度下，硅襯底上制備的ZnO：In薄膜電阻率均高于玻璃襯底上制備的。 （3）