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《溶胶-凝胶提拉法制备mgxni1-xo薄膜与表征》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第26卷第4期半导体学报Vol.26No.42005年4月CHINESEJOURNALOFSEMICONDUCTORSApr.,20053溶胶2凝胶提拉法制备MgxNi1-xO薄膜与表征何作鹏季振国杜娟王玮范镓叶志镇(浙江大学硅材料国家重点实验室,杭州310027)摘要:利用溶胶2凝胶提拉法在石英玻璃衬底上制备出吸收边波长位于地球表面太阳光谱日盲区(240～280nm)内的MgxNi1-xO薄膜.XPS和XRD结果显示,MgxNi1-xO在1000℃下形成具有立方结构的固溶体;紫外2可见吸收谱结果表明,MgxNi1-xO吸收边随着Mg含量
2、的变化而发生改变,当Mg含量x在012～013之间时,薄膜的吸收边波长在248～276nm范围内可调;光电响应测试结果表明,MgxNi1-xO薄膜(x=013)对太阳光不敏感,而对波长为254nm的紫外光具有很好的光电导特性,光照前后薄膜电阻变化率达40%,因此,我们可以认为MgxNi1-xO(x=012～013)薄膜材料有望应用于日盲区的紫外探测.关键词:氧化镍;日盲;紫外探测;能带调节PACC:8120中图分类号:O48411文献标识码:A文章编号:025324177(2005)0420721205度约为3137eV,不适合作为日盲紫
3、外探测器,1引言MgxZn1-xO虽然在一定程度上调节了其禁带宽度,但是由于ZnO与MgO晶体结构上的差异,两者的随着紫外探测技术的发展,价格便宜、性能稳定固溶度有限,薄膜禁带宽度只能在一定范围内调节,可靠的紫外探测器件逐渐成为研究的热点之一,尤其光谱响应仍不能被调节到日盲光谱范围内.为解其是工作于地球表面日盲区(波长为240～280nm)决上述问题,本文研究了MgxNi1-xO体系,期望通范围内的紫外光探测器.日盲区紫外探测器可应用过调节薄膜的成分,实现对薄膜吸收边(禁带宽度)于导弹尾焰探测、化学火焰探测以及短波长光通信的调制,使之处于
4、日盲光谱范围内.实验结果表明,等军事、民用领域.目前,对紫外探测器的研究主要当薄膜内的Mg含量x在012～013范围内,薄膜的[1～6]集中在GaAlN体系,其主要的制备方法有化学吸收边处于248～276nm之间时,薄膜(Mg0.3Ni0.7[7～9]气相沉积(CVD)、分子束外延(MBE)等.虽然O)对波长为254nm的紫外光具有很好的光谱响应采用GaAlN体系作为日盲紫外探测器取得了很大特性,因此MgxNi1-xO(x=012～013)薄膜材料有的研究进展,显示出非常诱人的前景,但是受到衬底望应用于日盲紫外探测领域.材料的制约,GaA
5、lN体系在光电子器件领域的发展受到很大的限制.同时,制备GaAlN体系工艺复杂、2实验成本较高,而氧化物的制备相对来说工艺比较简单、成本较低.因此,探索可用于日盲紫外探测领域的氧以醋酸镍(Ni(Ac)2·4H2O),醋酸镁(Mg2化物材料就显得很有现实意义.据我们所知,氧化物(Ac)2·4H2O)为原料,乙二醇为溶剂,冰醋酸为催作为紫外探测器的研究,主要集中在ZnO及其化剂,按不同的O=Mg含量(x=0,011,012,013)[10,11]MgxZn1-xO等合金体系.室温下,ZnO禁带宽配制溶胶,并在60℃下磁力搅拌1h,陈化24h,
6、获得3国家重点基础研究发展规划(批准号:G2000683206),国家高技术研究发展计划(批准号:20032AA232A19)和浙江省分析测试基金(批准号:03103)资助项目何作鹏男,1979年出生,硕士研究生,现从事半导体材料与器件方面的研究.季振国男,1961年出生,研究员,博士生导师,从事半导体材料与器件研究.Email:jizg2@zju.edu.cn2004207208收到,2004210227定稿Z2005中国电子学会722半导体学报第26卷均质透明的绿色溶胶.衬底采用石英玻璃,使用前,个光电导型紫外探测器原型器件的光谱响应
7、.首先在丙酮溶液中超声波清洗20min,除去表面有机物;再经去离子水超声波清洗20min,除去表面无3结果与讨论机离子;最后用氮气吹干后在500℃高温下处理1h,以获得表面清洁的石英玻璃衬底.3.1XPS采用溶胶2凝胶提拉法制备湿膜,提拉速度为图1(a)～(c)为根据前驱体中Ni/Mg浓度比计8cm/min.将湿膜在80℃烘烤30min烘干,然后再算的成分为Mg0.3Ni0.7O薄膜的XPS谱.可以明显次提拉.上述提拉2烘干过程重复多次,直至获得所看出薄膜中同时含有Ni,Mg两种元素,同时,根据需厚度的薄膜.最后将所得薄膜在不同温度下处理
8、谱峰面积及相对灵敏度因子可以得到薄膜的成分.2h.Ai/Si计算公式为ρi=,其中ρi,Ai和Si分别为利用英国Bede公司的D1system高精度X射∑Aj/Sj线衍射仪(CuKα,40kV
