ZnO紫外探測(cè)器的研究.pdf

1、紫外光探測(cè)器無論軍用還是民用上都有重要的應(yīng)用價(jià)值,所以引起人們的極大關(guān)注。近年來隨著材料制備技術(shù)的發(fā)展,半導(dǎo)體固態(tài)紫外探測(cè)器得到廣泛應(yīng)用。寬禁帶半導(dǎo)體材料ZnO由于具有優(yōu)良的光電性能,使其成為紫外探測(cè)方面研究的熱點(diǎn)。在過去幾年中,ZnO的研究取得了一定進(jìn)展,其中不乏ZnO材料摻雜的研究,但摻Al的報(bào)道較少,且少有系統(tǒng)的研究,尤其是在紫外探測(cè)方面。本論文采用射頻濺射法制備了不同濃度的AZO(ZnO:Al)薄膜,在此基礎(chǔ)上制備了紫外探測(cè)器,

2、并對(duì)薄膜及探測(cè)器的性能進(jìn)行了測(cè)試與分析。在石英基片上制備了AZO薄膜。研究了摻Al濃度及退火對(duì)薄膜性能的影響。研究表明制備的AZO薄膜具有纖鋅礦結(jié)構(gòu)且呈c軸擇優(yōu)取向,當(dāng)摻Al濃度20at％時(shí),(002)峰消失。退火條件對(duì)薄膜有較大影響,600℃退火1h,薄膜內(nèi)應(yīng)力得到釋放,c軸取向增強(qiáng),薄膜的均勻性和結(jié)晶性得到較大改善。隨著摻Al濃度的增加,AZO薄膜的光學(xué)吸收邊“藍(lán)移”,其光學(xué)禁帶寬度展寬,摻Al20at%薄膜的光學(xué)禁帶寬度展寬到3.

3、93eV。退火對(duì)薄膜的光學(xué)禁帶寬度也有影響,隨著退火溫度升高,薄膜的光學(xué)禁帶寬度有先展寬后變窄的趨勢(shì)。通過EDS分析發(fā)現(xiàn),本實(shí)驗(yàn)的AZO薄膜樣品中Al的濃度高于相對(duì)應(yīng)靶材中Al的濃度。在薄膜上真空蒸發(fā)沉積Au叉指電極制備MSM(金屬-半導(dǎo)體-金屬)結(jié)構(gòu)光電導(dǎo)探測(cè)器,探測(cè)器的電阻隨著摻Al濃度的增加先減小后增大,摻Al5at%的探測(cè)器電阻較小。探測(cè)器對(duì)紫外光有明顯的響應(yīng),探測(cè)器光響應(yīng)隨著摻Al濃度的增加先增大后減小,5V偏壓下?lián)紸l5at