銻摻雜ZnO納米線和p-ZnO薄膜-n-Si異質(zhì)結(jié)器件的制備及特性研究.pdf

1、ZnO是一種寬禁帶Ⅱ-Ⅵ族半導體材料，在室溫下的禁帶寬度為3.37eV，激子束縛能高達60meV。因此，ZnO材料在制備電子器件及光電子器件等方面都有著很好的應(yīng)用價值。目前關(guān)于ZnO發(fā)光器件的制備已經(jīng)成為了國內(nèi)外的研究熱點，本文通過簡單的化學氣相沉積方法制備出了不同Sb摻雜含量的ZnO納米線和p-ZnO薄膜/n-Si異質(zhì)結(jié)發(fā)光器件并對其表面形貌、晶體結(jié)構(gòu)和光學等特性進行了研究。取得的結(jié)果如下：
　　 (1)利用簡單的化學氣相沉積

2、方法，在Si(111)襯底上制備出不同Sb含量的ZnO納米線。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)以及低溫光致發(fā)光(PL)對樣品的表面形貌、晶體結(jié)構(gòu)和光學特性進行了表征，發(fā)現(xiàn)隨著Sb摻雜量的增加，ZnO納米線的取向性和晶體質(zhì)量逐漸變差。在能量色散譜(EDS)中還觀測到了Sb元素的存在，并且發(fā)現(xiàn)隨著Sb摻雜量的增加，樣品中Sb元素的摩爾百分含量也相繼增加。此外，在低溫光致發(fā)光(PL)光譜中還觀測到了與Sb摻雜相關(guān)的中性受主

3、束縛激子發(fā)光峰(A0X)、自由電子到受主能級躍遷的發(fā)光峰(FA)和施主-受主對(DAP)等發(fā)光峰的存在，說明Sb元素作為受主摻雜已經(jīng)進入ZnO晶格。
　　 (2)利用簡單的化學氣相沉積方法在，Si(111)襯底上制備出Sb摻雜p-ZnO薄膜，并在此基礎(chǔ)上制備出了p-ZnO/n-Si異質(zhì)結(jié)LED。對制備的Sb摻雜ZnO薄膜在800℃下進行了熱退火處理，發(fā)現(xiàn)退火后樣品的晶體質(zhì)量和電學特性有了明顯的改善，退火后樣品呈現(xiàn)的電導類型為P型