硅基半導(dǎo)體上氧化鋅薄膜的研究.pdf

1、采用溶膠凝膠法和脈沖激光沉積法,在晶向?yàn)?100)的P型半導(dǎo)體硅片上分別制備了ZnO薄膜和ZAO薄膜,測(cè)試了ZnO和ZAO薄膜的光電特性,并采用掃描電子顯微鏡和正電子湮沒(méi)技術(shù)研究其顯微組織、電子密度和微觀缺陷,獲得的主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　 (1)利用溶膠凝膠法在P型硅上制備的ZnO薄膜,在光的照射下,產(chǎn)生了光生伏特效應(yīng)。ZnO-Si太陽(yáng)能電池的輸出電壓隨著恒定光源的距離的減小而增大。
　　 (2)用溶膠凝膠法制備的ZA

2、O薄膜的電阻率比ZnO薄膜的要小,即ZAO薄膜的導(dǎo)電性能比ZnO薄膜好。
　　 (3)用掃描電子顯微鏡觀察不同方法制備的ZnO薄膜的表面,發(fā)現(xiàn)用脈沖激光沉積法制備的ZnO薄膜,ZnO顆粒較小,薄膜的致密性較好;而溶膠凝膠法制成的ZnO薄膜,膜的均勻度較差。
　　 (4)對(duì)于摻硼的P型Si基半導(dǎo)體,隨著摻B量的增加,樣品電阻率減小,正電子壽命增大。這是由于在P型單晶硅半導(dǎo)體中空穴占主導(dǎo)地位,摻B量增加,空穴濃度升高,電阻率

3、降低。但是自由電子在P型單晶硅半導(dǎo)體中是少數(shù)載流子,摻B量增加,半導(dǎo)體中的自由電子濃度減小,導(dǎo)致半導(dǎo)體中的電子與正電子湮沒(méi)概率減小,正電子壽命增大。
　　 (5)測(cè)量溶膠凝膠法在P型硅片上分別沉積ZnO薄膜和ZAO薄膜的正電子壽命譜,發(fā)現(xiàn)ZAO薄膜的正電子壽命比ZnO薄膜小。因?yàn)閆AO薄膜和ZnO薄膜都屬于N型半導(dǎo)體,這說(shuō)明ZAO薄膜比ZnO薄膜中的電子濃度高,導(dǎo)電性好。
　　 (6)純硼的正電子湮沒(méi)輻射Dopple展寬

4、譜的商譜在電子動(dòng)量為9.8×10-3 m0c處出現(xiàn)一個(gè)峰,主要是正電子與硼的2p電子湮沒(méi)的貢獻(xiàn)。純金屬鋅的商譜有一個(gè)較高且較寬的峰,主要是正電子與鋅的3d電子湮沒(méi)的貢獻(xiàn)。純金屬鋁的商譜較低,鋁原子沒(méi)有3d電子。
　　 (7)摻硼的P型單晶硅半導(dǎo)體樣品的正電子湮沒(méi)輻射Doppler展寬譜也出現(xiàn)了硼的2p電子的信號(hào),隨著P型單晶硅半導(dǎo)體中硼含量的增加,半導(dǎo)體的電阻率降低,樣品的商譜譜峰升高。
　　 (8)比較P型硅片、用溶膠