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用MOCVD方法制备ZnO基薄膜及其探测器研究

作　者: 赵春雨
导　师: 王晓华
学　校: 长春理工大学
专　业: 光学
关键词: 紫外探测器金属有机化学气相沉积金属-半导体-金属
分类号: O484
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

ZnO是一种直接带隙的半导体材料,室温下禁带宽度为3.37 eV,激子束缚能高达60 meV。作为紫外发光和激光器件的候选材料,ZnO引起了广泛的研究热潮。通过Mg的掺入可实现禁带宽度从3.3 eV到7.8 eV可调的MgZnO合金,MgZnO作为优良的紫外光电材料,已经成为人们研究的热点,本论文在总结了MgZnO薄膜及探测器的研究现状的基础上,开展了不同组分的MgZnO薄膜生长、制备了MgZnO紫外探测器件,并对其性能进行研究,主要结论如下:(1)利用射金属有机化学气相沉积设备在石英衬底上制备了具有c轴择优取向的纤维锌矿ZnO薄膜,研究了薄膜的结构和光学特性,在此基础上制备了金属-半导体-金属(MSM)结构的ZnO光导型紫外探测器,对器件的性能进行了测量和研究。(2)利用金属有机化学气相沉积设备制备了不同Mg含量的纤维锌矿MgZnO薄膜,通过紫外/可见吸收和透射光谱等测量手段对样品进行了表征。在此基础上制备了MSM结构的MgZnO光导型紫外探测器,并且对器件的性能进行了测试和研究。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章引言  7-25
  1.1 紫外辐射  7-8
  1.2 半导体紫外光电探测器  8-15
    1.2.1 半导体光电探测器一些重要的特性参数  8-11
    1.2.2 半导体光电探测器的分类和特点  11-14
    1.2.3 理想半导体紫外光电探测器的特点  14-15
  1.3 MgZnO材料的特点及其紫外光电探测器的研究进展  15-23
    1.3.1 MgZnO的物理特性  15-17
    1.3.2 MgZnO作为紫外探测材料的优势及其发展现状  17-23
  1.4 MgZnO材料及其紫外光电探测器存在的问题  23
  1.5 本论文的主要研究内容  23-25
第二章 MgZnO材料制备方法和表征手段以及紫外探测器件的制备和测量系统  25-34
  2.1 MgZnO薄膜的制备技术  25-27
    2.1.1 金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术简介  25-27
  2.2 紫外探测器件的制备工艺  27-28
    2.2.1 金属电极的溅射  27
    2.2.2 光刻步骤  27-28
  2.3 MgZnO薄膜性质表征手段介绍  28-32
    2.3.1 X射线衍射谱  28-30
    2.3.2 透射和吸收光谱  30-31
    2.3.3 扫描电子显微镜(SEM)  31-32
  2.4 紫外光电探测器件性能测试手段介绍  32-33
    2.4.1 光谱响应测试系统  32
    2.4.2 瞬态响应测量系统  32-33
  2.5 本章小结  33-34
第三章 ZnO薄膜及其MSM结构光导型紫外探测器的制备与特性  34-40
  3.1 ZnO薄膜的制备和结构光学特性  34-36
  3.2 ZnO光电导紫外探测器的制备和特性  36-39
  3.3 本章小结  39-40
第四章 MgZnO薄膜及MSM紫外探测器的制备与特性  40-46
  4.1 MgZnO薄膜的制备与结构光学性质研究  40-41
  4.2 Mg_(0.06)Zn_(0.94)OMSM结构紫外探测器的制备和性能研究  41-45
  4.3 本章小结  45-46
第五章结论  46-47
致谢  47-48
参考文献  48-51

用MOCVD方法制备ZnO基薄膜及其探测器研究

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