NiO及GaN-NiO薄膜的低溫制備與特性研究.pdf

1、氧化鎳(NiO)薄膜材料是一種重要的寬禁帶半導(dǎo)體功能材料，其以優(yōu)異的物理、化學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等特性，具有重要的應(yīng)用前景和價值，因此得到了比較廣泛的研究。其中NiO與氮化鎵(GaN)組成的“GaN/NiO異質(zhì)結(jié)”具有成本低廉的優(yōu)勢，因而引起人們的關(guān)注。
　　首先，本文采用JGP-450A型三靶磁控濺射系統(tǒng)在玻璃襯底上成功制備了NiO薄膜，較為深入地研究了沉積氣壓、O2/Ar流量比、濺射功率對NiO薄膜結(jié)構(gòu)、光學(xué)等性質(zhì)的影響。并采

2、用3D表面輪廓儀、X射線衍射儀(XRD)、紫外-可見光分光光度計(UV-VIS)、掃描電子顯微鏡(SEM)等分析手段對NiO薄膜的厚度、結(jié)構(gòu)、光學(xué)、化學(xué)組分及表面形貌進(jìn)行測試和表征，為NiO薄膜材料的研究和開發(fā)提供一些借鑒和啟發(fā)。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知:在4.5Pa的濺射氣壓，O2流量為10sccm，Ar流量為20sccm以及濺射功率為160W的條件下，制備得到的NiO薄膜的質(zhì)量較好，為NiO(200)擇優(yōu)取向生長。
　　然后在前面制備

3、NiO薄膜的基礎(chǔ)上，以NiO為襯底，采用電子回旋共振-等離子體增強(qiáng)金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積(ECR-PEMOCVD)低溫生長方法制備高質(zhì)量GaN薄膜，并重點(diǎn)研究三甲基鎵(TMGa)流量對GaN薄膜生長層質(zhì)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)NiO襯底上生長的GaN對TMGa流量改變非常敏感，在TMGa為0.8sccm時，可制備出c軸擇優(yōu)取向GaN薄膜，且其結(jié)晶質(zhì)量、光學(xué)性能以及表面形貌較好。由于采用了GaN緩沖層，其背景電子濃度較高而引起異質(zhì)結(jié)界面的隧穿效