本文主要研究内容
作者许萌（2019）在《脉冲激光沉积法制备氧化亚铜薄膜的性质调控》一文中研究指出：氧化亚铜(Cu2O)作为一种本征p型半导体材料,具有空穴迁移率高、光学吸收系数高、制备工艺简单和储备丰富等优点,在太阳能电池、光电二极管和薄膜晶体管等领域的应用前景良好。然而,目前报道的Cu2O薄膜通常具有迁移率低、电阻率大,混有CuO相,n型Cu2O薄膜难制备等问题,制约了 Cu2O薄膜基半导体器件的发展。因此,研究Cu2O薄膜的性质调控,制备出光电性能良好的纯相n型Cu2O薄膜,对于开发高性能Cu2O薄膜基电子器件和光电器件具有重要意义。本文采用脉冲激光沉积(PLD)法制备出了高质量的Cu2O薄膜,并系统深入地研究了氮等离子体处理、真空退火处理及锌(Zn)掺杂对Cu2O薄膜物相结构、表面形貌及光电性能的影响。本论文主要的研究内容与成果如下:(1)氮等离子体处理对Cu2O薄膜的性质调控研究了氮等离子体处理时间对PLD法制备的Cu2O薄膜性质的影响,并讨论了相关内在物理机制。我们发现薄膜的晶体结构、表面形貌、薄膜成分和光电性质都受到氮等离子体处理的影响。结果表明,通过不同时间的氮等离子体处理,薄膜从纯相Cu2O变成了 Cu2O和Cu的混合相,其导电类型从p型变为n型。样品的光学带隙在2.51-2.56 eV范围内变化。特别地,当氮等离子体处理时间为10 min时,我们得到了电阻率低至20.50 Ω·cm,霍尔迁移率为3.76 cm2V-1S-1的表面光滑的纯相n型Cu2O薄膜。(2)真空退火处理对Cu2O薄膜性质的影响研究了不同真空退火温度对PLD法制备的Cu2O薄膜性质的影响。结果表明,在真空退火温度不超过300℃时,得到的都是纯相Cu2O薄膜,且薄膜的霍尔迁移率随着退火温度的升高而增大;通过一定温度的真空退火处理,Cu20薄膜会从P型变为n型;其光学带隙在2.53-2.56 eV范围内变化。当真空退火温度为300℃时,我们得到了霍尔迁移率为22.56 cm2V-1s-1,载流子浓度为5.87× 1014 cm-3的纯相n型Cu2O薄膜。当真空退火温度增加到350℃时,薄膜从纯相Cu2O变为Cu2O和Cu的混合相,薄膜的透过率出现降低。(3)Zn掺杂Cu2O薄膜的制备及其性质研究用PLD法在掺铱氧化锆(YSZ)(100)衬底上制备出了Zn掺杂的Cu2O薄膜,研究了不同Zn掺杂浓度对Cu2O薄膜物相结构和光电性能性质的影响。我们发现随着Zn掺杂浓度的增加,薄膜从纯相Cu2O变成了Cu2O和ZnO的混合相;薄膜的透过率受Zn掺杂的影响较小,在500-900波长范围内,透过率基本上达到80%及其以上;其光学带隙在2.53-2.56 eV范围内变化。由于ZnO的形成,薄膜由p型变为n型,Hall迁移率逐渐减小。
Abstract
yang hua ya tong (Cu2O)zuo wei yi chong ben zheng pxing ban dao ti cai liao ,ju you kong xue qian yi lv gao 、guang xue xi shou ji shu gao 、zhi bei gong yi jian chan he chu bei feng fu deng you dian ,zai tai yang neng dian chi 、guang dian er ji guan he bao mo jing ti guan deng ling yu de ying yong qian jing liang hao 。ran er ,mu qian bao dao de Cu2Obao mo tong chang ju you qian yi lv di 、dian zu lv da ,hun you CuOxiang ,nxing Cu2Obao mo nan zhi bei deng wen ti ,zhi yao le Cu2Obao mo ji ban dao ti qi jian de fa zhan 。yin ci ,yan jiu Cu2Obao mo de xing zhi diao kong ,zhi bei chu guang dian xing neng liang hao de chun xiang nxing Cu2Obao mo ,dui yu kai fa gao xing neng Cu2Obao mo ji dian zi qi jian he guang dian qi jian ju you chong yao yi yi 。ben wen cai yong mai chong ji guang chen ji (PLD)fa zhi bei chu le gao zhi liang de Cu2Obao mo ,bing ji tong shen ru de yan jiu le dan deng li zi ti chu li 、zhen kong tui huo chu li ji xin (Zn)can za dui Cu2Obao mo wu xiang jie gou 、biao mian xing mao ji guang dian xing neng de ying xiang 。ben lun wen zhu yao de yan jiu nei rong yu cheng guo ru xia :(1)dan deng li zi ti chu li dui Cu2Obao mo de xing zhi diao kong yan jiu le dan deng li zi ti chu li shi jian dui PLDfa zhi bei de Cu2Obao mo xing zhi de ying xiang ,bing tao lun le xiang guan nei zai wu li ji zhi 。wo men fa xian bao mo de jing ti jie gou 、biao mian xing mao 、bao mo cheng fen he guang dian xing zhi dou shou dao dan deng li zi ti chu li de ying xiang 。jie guo biao ming ,tong guo bu tong shi jian de dan deng li zi ti chu li ,bao mo cong chun xiang Cu2Obian cheng le Cu2Ohe Cude hun ge xiang ,ji dao dian lei xing cong pxing bian wei nxing 。yang pin de guang xue dai xi zai 2.51-2.56 eVfan wei nei bian hua 。te bie de ,dang dan deng li zi ti chu li shi jian wei 10 minshi ,wo men de dao le dian zu lv di zhi 20.50 Ω·cm,huo er qian yi lv wei 3.76 cm2V-1S-1de biao mian guang hua de chun xiang nxing Cu2Obao mo 。(2)zhen kong tui huo chu li dui Cu2Obao mo xing zhi de ying xiang yan jiu le bu tong zhen kong tui huo wen du dui PLDfa zhi bei de Cu2Obao mo xing zhi de ying xiang 。jie guo biao ming ,zai zhen kong tui huo wen du bu chao guo 300℃shi ,de dao de dou shi chun xiang Cu2Obao mo ,ju bao mo de huo er qian yi lv sui zhao tui huo wen du de sheng gao er zeng da ;tong guo yi ding wen du de zhen kong tui huo chu li ,Cu20bao mo hui cong Pxing bian wei nxing ;ji guang xue dai xi zai 2.53-2.56 eVfan wei nei bian hua 。dang zhen kong tui huo wen du wei 300℃shi ,wo men de dao le huo er qian yi lv wei 22.56 cm2V-1s-1,zai liu zi nong du wei 5.87× 1014 cm-3de chun xiang nxing Cu2Obao mo 。dang zhen kong tui huo wen du zeng jia dao 350℃shi ,bao mo cong chun xiang Cu2Obian wei Cu2Ohe Cude hun ge xiang ,bao mo de tou guo lv chu xian jiang di 。(3)Zncan za Cu2Obao mo de zhi bei ji ji xing zhi yan jiu yong PLDfa zai can yi yang hua gao (YSZ)(100)chen de shang zhi bei chu le Zncan za de Cu2Obao mo ,yan jiu le bu tong Zncan za nong du dui Cu2Obao mo wu xiang jie gou he guang dian xing neng xing zhi de ying xiang 。wo men fa xian sui zhao Zncan za nong du de zeng jia ,bao mo cong chun xiang Cu2Obian cheng le Cu2Ohe ZnOde hun ge xiang ;bao mo de tou guo lv shou Zncan za de ying xiang jiao xiao ,zai 500-900bo chang fan wei nei ,tou guo lv ji ben shang da dao 80%ji ji yi shang ;ji guang xue dai xi zai 2.53-2.56 eVfan wei nei bian hua 。you yu ZnOde xing cheng ,bao mo you pxing bian wei nxing ,Hallqian yi lv zhu jian jian xiao 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自山东大学的许萌，发表于刊物山东大学2019-07-16论文，是一篇关于型氧化亚铜论文,脉冲激光沉积论文,氮等离子体处理论文,真空退火论文,锌掺杂论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自山东大学2019-07-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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