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溶胶凝胶法制备Zn基透明导电薄膜的光电性能的研究

作　者: 王佳琦
导　师: 王晓华
学　校: 长春理工大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 氧化锌 薄膜 退火温度 Mg掺杂
分类号: O484.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要


氧化锌(ZnO)作为直接带隙宽禁带半导体材料中的一种,有着3.37eV的禁带宽度,高达60meV的激子束缚能。由于氧化锌薄膜(ZnO)本身的特性所致良好的c轴(c-axis)取向、较高的电阻率,使其拥有了良好的光电特性。使氧化锌薄膜适用于气体检测、液晶成像、紫外发光、摄像技术等领域。本征的氧化锌是n型半导体,p型氧化锌的制备研究已成为当今热点与难点。本文利用简单溶胶-凝胶法(Sol-Gel)旋涂技术在石英衬底上制备氧化锌基透明导电薄膜。由于纯氧化锌薄膜性能不够理想,所以通过对氧化锌薄膜进行Mg掺杂。Mg掺杂能够提高氧化锌透明导电薄膜的工作波长。通过多组对比实验设计以及对工艺的摸索,得到当Mg掺杂浓度为20at%时,薄膜在可见光范围内的平均透光率为90%以上,并且增加了薄膜在紫外区域的透光率。对薄膜进行了UV-Vis、XRD、SEM、PL、霍尔测试表明薄膜在近紫外光到可见光范围内的透光率为90%,薄膜有着良好的c轴取向,并且薄膜保持着六角纤锌矿结构。随着退火温度的升高薄膜的晶粒也逐渐增大,通过PL发现薄膜只有纯相氧化锌的发光峰,说明Mg掺杂进氧化锌的晶格中。

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 固体物理学 > 薄膜物理学 > 薄膜的性质
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