Zn3N2薄膜及AZO-Cu-AZO多層薄膜的制備與特性研究.pdf

1、半導(dǎo)體薄膜材料已經(jīng)成為微電子學(xué)、光電子學(xué)、磁電子學(xué)、材料表面改性、傳感器、液晶顯示等新興交叉學(xué)科的重要的基礎(chǔ)材料。半導(dǎo)體薄膜材料又分為單質(zhì)和化合物材料,在化合物半導(dǎo)體薄膜材料中,鋅的氮化物、氧化物薄膜以及鋅的氧化物與金屬構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)薄膜材料是重要的一部分。
　　 由于氮化鎵半導(dǎo)體薄膜具有高遷移率的特點(diǎn),從而得到了廣泛的應(yīng)用。相比之下,鋅的氮化物薄膜的研究較少,其中,氮化鋅(Zn3N2)薄膜的禁帶類型、大小還沒有完全定論,氮化鋅

2、薄膜的電學(xué)特性、穩(wěn)定性以及用途研究的較少。然而,關(guān)于鋅的氧化物透明導(dǎo)電薄膜得到了廣泛的研究,只是電導(dǎo)率進(jìn)一步提高遇到了難題,為此,人們開辟了金屬基的氧化物多層薄膜的研究領(lǐng)域,關(guān)于AZO/Cu/AZO多層薄膜的研究較少,且制備工藝需要進(jìn)一步優(yōu)化。本論文的主要內(nèi)容是:制備了氮化鋅薄膜和AZO/Cu/AZO多層薄膜,并具體研究了薄膜的結(jié)構(gòu)和光電特性。
　　 利用磁控反應(yīng)濺射法在不同襯底上制備了氮化鋅薄膜,濺射靶材為高純的鋅,工作氣體為

3、高純氮?dú)夂蜌鍤獾幕旌蠚怏w。X射線衍射譜表明氮化鋅具有(400)擇優(yōu)取向,反方鐵錳礦結(jié)構(gòu);通過氮化鋅的光學(xué)性質(zhì)測量,可以斷定氮化鋅是直接禁帶半導(dǎo)體,禁帶寬度為1.01±0.02eV。研究了氮分壓、濺射氣壓、濺射功率、襯底溫度對(duì)氮化鋅薄膜性質(zhì)的影響,以及ZnaN2/AZO多層結(jié)構(gòu)薄膜的光電特性。
　　 利用射頻磁控濺射和離子束濺射聯(lián)合設(shè)備制備了AZO/Cu/AZO多層薄膜,研究了Cu層厚度和AZO厚度對(duì)AZO/Cu/AZO多層薄膜結(jié)