硅化鎂薄膜傳感器的設(shè)計制備與器件研究.pdf

1、本文采用磁控濺射方法在Si襯底上制備環(huán)境友好型Mg2Si薄膜，研究濺射Mg膜厚度對Mg2Si薄膜質(zhì)量的影響，并對Mg2Si異質(zhì)結(jié)光傳感器相關(guān)的電學(xué)、光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。
　　本文共分七章，第一章是選題背景與研究意義，主要介紹了Mg2Si的基本性質(zhì)與制備技術(shù)，提出了本文的研究內(nèi)容。第二章介紹了Mg2Si薄膜的制備方法以及制備表征儀器的工作原理。第三章到第六章是主要內(nèi)容。
　　第三章主要研究了采用磁控濺射方法制備的Mg2Si異質(zhì)結(jié)

2、的基本性質(zhì)以及Mg膜厚度對Mg2Si薄膜生長的影響及Mg膜厚度與退火后生成的Mg2Si薄膜厚度之間的關(guān)系。XRD、SEM結(jié)果表明，400℃下退火4h，制備出單一相的Mg2Si薄膜，且制備的Mg2Si異質(zhì)結(jié)晶粒致密、均勻和連續(xù)，表面平整，結(jié)晶度良好。Mg2Si薄膜的厚度隨Mg厚度的增加而增加，約為Mg厚度的0.9-1.1倍。
　　第四章主要采用四探針測試系統(tǒng)、半導(dǎo)體特性分析儀、分光光度計等設(shè)備對Mg2Si/Si異質(zhì)結(jié)的光電特性進(jìn)行了

3、研究。結(jié)果表明：Mg2Si/Si異質(zhì)結(jié)的電阻率隨著Mg2Si厚度的增加而減小；Mg2Si/Si異質(zhì)結(jié)表現(xiàn)出了較好的單向?qū)ㄌ匦?；Mg2Si/Si異質(zhì)結(jié)相對于硅襯底對于紅外光的吸收率提升20％以上；Mg2Si/Si異質(zhì)結(jié)在紅外區(qū)內(nèi)的1200nm到1350nm之間表現(xiàn)出一個明顯的吸收率提升。
　　第五章主要利用反射譜與Kramers-Kroning(K-K)關(guān)系計算相關(guān)的光學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明：Mg2Si的帶隙約為0.918eV；在紅外區(qū)