ZnO薄膜的異質(zhì)生長及其光學特性研究.pdf

1、氧化鋅(ZnO)是一種直接帶隙寬禁帶(3.37cV)Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體材料，具有較大的激子束縛能(60meV)，可以在室溫下實現(xiàn)紫外光的受激發(fā)射，為短波發(fā)光器件和激光器的應用提供了廣闊的發(fā)展前景。同時，ZnO薄膜在可見光范圍內(nèi)的高透過率，良好的壓電、聲電、壓敏特性使其在透明電極、窗口材料、壓電換能器和聲表面波器中得到廣泛的應用。ZnO的優(yōu)異的特性依賴于高質(zhì)量，低成本的ZnO薄膜的制備?；诖?，本文采用激光脈沖沉積方法來生長高質(zhì)量的Zn

2、O薄膜，主要研究了ZnO薄膜在異質(zhì)襯底金剛石膜和單晶硅上的生長以及退火處理對薄膜結(jié)構和發(fā)光特性的影響，尤其對ZnO薄膜中少見的紅光發(fā)射做了初步解釋。 在第一章里，簡述了ZnO的基本結(jié)構和基本性質(zhì)，制備ZnO薄膜常用的幾種方法，比較了他們之間的優(yōu)缺點?；仡櫫私陙韲鴥?nèi)外ZnO薄膜的制備、應用等方面的研究進展。 在第二章里，主要介紹了本文用于制備ZnO薄膜的PLD系統(tǒng)及其薄膜制備的基本原理，探討了影響薄膜生長的幾個主要因素。

3、最后介紹了本論文用到的測試手段及其工作原理。 在第三章里，針對金剛石和ZnO的結(jié)合是解決ZnO和金剛石中p-n結(jié)制備的問題的有效途徑，本章主要研究了不同織構的金剛石襯底對ZnO薄膜的結(jié)構和發(fā)光特性的影響。詳細討論了應力的因素，并討論ZnO的紫外和可見光的發(fā)射機制。 在第四章里，通過對半導體Si襯底進行富Zn和富O處理，然后生長高質(zhì)量的ZnO薄膜，研究了不同的預處理方式對樣品的結(jié)晶質(zhì)量的影響。另外我們發(fā)現(xiàn)了少見的ZnO的紅