氧化铜薄膜的制备与掺杂研究

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1、分类号ＴＭ９１４．４密级公开学号１４２３８３■■■硕±学位论文（专业学位）题目氧化铜薄膜的制备与棱杂研究作者向玉春指导教师高斐教授专业学位类别工程硕去专业学位领域材料工程提交日期二〇—六年五月学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行研究工作所取得的研究成果。尽我所知，本论文不包，除文中已经注明弓Ｉ用的内容和致谢的地方外含其他个人或集体已经发表或巧写过的研究成果，也不包含本人或他人已申请学位或其他用途使用过的成果。对本文的研究做出重

2、要贡献的个人和集体，均己在文中作了明巧说明并表示谢巧。本学位论文若有不实或者侵犯他人权利的一切相关的法律，本人愿患承担责任？作者签名子、占月＾曰：向４曰親柳年６学位论文知识产极及使用授权声明书本人在导师巧导下所完成的学位论文及相关成果，知识产巧巧属陕西师范大学，。本人完全了解陕西师范大学有关保存、使用学位论文的规定允许本论文彼査巧和借闽，学校有巧保留学位论文并向国家有关部口或机构送交论文的纸质巧和电子版，有权巧本论文的全郁或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用任何复制手段保存和汇编本论文？本人保证毕

3、业离校后，发表本论文或使用本论文成果时署名单位仍为陕西师范大学？巧密论文解密后适用本声明？）作者签名：向ｉ南曰親心）｜（年＾月ｒ曰摘要一－氧化铜（ＣｕＯ）是种重要的本征ｐ型半导体材料，光学带隙为１．２１．９ｅＶ，储－ｎ结太阳能电池理论３１％量丰富，制备成本低，无毒，其ｐ转换效率可Ｗ达到，是一种应用潜力很大的光伏材料。本征ＣｕＯ薄膜的电学性能较差（低载流子浓度和、高电狙率），可通过优化制备工艺条件退火和惨杂等手段来改善其光、电性能。本论文采用脉冲激光沉积法在石英衬底上分别制备ＣｕＯ和Ｌｉ惨杂的ＣｕＯ薄膜。

4、研究了薄膜的结构、光学及电学性能。主要研究内容及结果如下：’研究了衬底温度对ＣｕＯ薄膜结构及性能影响５－７００Ｃ下得。在不同衬底温度（２）‘到的均为ＣｕＯ薄膜。当衬底温度为３００Ｃ时，ＣｕＯ薄膜具有较好的结晶质量，载－ｉ６３２‘ｘＸ’．２８ｌ〇ｃｍ２．３３１０ｎｃｍ５００Ｃ流子浓度为５，电阻率为，并且在衬底温度高于时所制各的ＣｕＯ薄膜具有ｎ型导电性。研究了Ｌｉ惨杂对ＣｕＯ塘膜结构及性能的影响。Ｌｉ惨杂浓度从Ｉｗｔ％增加到２ｗｔ％时ＣｕＯ薄膜的结晶佳变好２ｗｔ％增加到４ｗｔ％时结晶性变差，再由：在惨杂了Ｌｉ之后

5、载流子浓度提髙了至少Ｈ个数量级，并且呈现出先増大后减小的趋势，迁移率的变化正好与之相反。当惨杂浓度为２ｗｔ％时，载流子浓度达到最大，为＂－３７ｘ．ｃｍ．３９１０ｃｍ电阻率低至７．５６Ｑ。，这主要是由于不同浓度Ｌｉ慘杂化Ｌｉ原子进入ＣｕＯ不同的晶格位置造成的。‘研究了退火条件对Ｌ。当退火温度从５００Ｃ升ｉ惨杂ＣｕＯ薄膜结构及性能影响’２高到８００Ｃ时（化气氛，退火时间比），迁移率从０．０７１３ｃｍ／Ｖｓ增加到０．１６６１２’ｉ９＾＂３ｃｍ／Ｖｓ，但是载流子浓度从３．４６ｘｌ〇ｃｍ降低到２．３１Ｘ１０ｃｍ，电阻率从

6、知５１’Ｑ－ｃｍｃｍ増大到１１０７化。当温度在８００Ｃ及！：Ｕ上，ＣｕＯ薄膜导电类型由Ｐ型转变退火时间从化増加到化时’Ｃｎ型（退火温度为５００，Ｎ气氛），迁移率为；当２２２’ｉ９３ｘ从０．０７１３ｃｍ／Ｖｓ增加到０．１２３５ｃｍ／Ｖｓ，但是载流子浓度从３．４６ｌ〇ｃｍ降低到’ｉｓ３９ｘ’－．８７ｌ〇ｃｍ电阻率从６．５１Ｑ増加到１３Ｊ６Ｑ最后，研究了〇２气氛退，ｃｍｃｍ；火对Ｌｉ惨杂ＣｕＯ薄膜性能的影响。发现退火后薄膜的迂移率、载流子浓度和电阻ｎ型。率变化不大，但是导电类型由Ｐ型变为关巧词：氧化铜薄膜，，

7、裡惨杂，，脉冲激光沉积衬底温度退火ＩＡｂｓｔｒａｃｔｃｏｘ－ｔｔＭｏｎｏｃｌｉｎｉｃｃｕｐｒｉｉｄｅＣｕＯｉｓｎａｔｉｖｅｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓｗｉｈｂａｎｄａｓｏｆ（）ｐｙｐｇｐ－－打ｈｏｍｏ１．２１．９ｅＶ．ＡＣｕＯｕｎｃｔｉｏｎｓｏｌａｒｃｅｌｌｈａｓａ化ｅｏｒｅｔｉｃａｌｍａｘｉｍｕｍｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｐｊｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆ３１％．Ｔｈｅｙａｒｅｒｏｍｉｓｉｎｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｓｏｌａｒｃｅｌｌｓｂｅｃａｕｓｅ

8、ｐｇｏｆｔｈｅｉｒｔｉｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｒｏｅｒｔｉｅｓａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｉｒａｂｘｍｄａｎｃｅｎｏｎｔｏｘｉ