zno薄膜及其异质结的制备与研究

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1、＿．－Ｊ４击种成Ａ著ＵＮＩＶ巨ＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＣＹＯＦＣＨＩＮＡＩＣＳＣＩＥＮＣ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳｙｎｆＹｍＩｊｉＩ＼ｙ论文题目ＺｎＯ薄膜及其捧质结的制备与研究学科专业电子信息材料与元器件－「「学号２０１３２１０３０４４０作者姓名刘经斌指肆教师陶伯方教授独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ，，论文中不包含其他人已经发表

2、或撰写过的研究成果也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。、＾。／右：作者签名！５：看１巧寺式日期：三年月占日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可（＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）

3、作者签名；為巧＾导师签名：日期：年ｊ月＞４日分类号密级注1UDC学位论文ZnO薄膜及其异质结的制备与研究(题名和副题名)刘经斌(作者姓名)指导教师陶伯万教授电子科技大学成都(姓名、职称、单位名称)申请学位级别硕士学科专业电子信息材料与元器件提交论文日期2016.5.9论文答辩日期2016.5.11学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEACHONPRERARATIONOFZNOTHINFILMANDITSHETEROJUNCTIONSAMasterThesisSubmittedtoUniv

4、ersityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor：ElectronicinformationmaterialsanddevicesAuthor：LiuJingbinAdvisor：Prof.TaoBaiWanSchool：MicroelectronicsandSolid-StateElectronics摘要摘要纤锌矿型氧化锌（ZnO）是一种同时具有半导体性与压电性的压电半导体材料，它同时具有优秀的半导体性能和压电体性能。以ZnO材料为基础制备新型电子器件、光电子器件一直以来也都是科研工作者密切关注的研究方向。佐治亚理工学院的

5、王中林教授通过在新型的电子器件和光电子器件中引入压电势来控制器件内电荷的传输过程，开创了压电电子学和压电光电子学，为以ZnO等压电半导体材料为基础的器件提供了许多创新设计思路和更广泛的应用方式。本文采用脉冲激光沉积技术制备ZnO薄膜，研究ZnO薄膜生长的特性；制备ZnO基异质结器件，测量器件的I-V特性曲线和紫外光照对器件的输出影响；对器件施加外压力，分析压电势在对器件内电荷的传输调控机制，具体工作如下：（1）以脉冲激光沉积技术制备ZnO薄膜材料，分别选择单晶Si、单晶STO基片作为衬底，研究了在不同的衬底温度ZnO薄膜的晶体结构和荧光光谱，发现在600℃时，ZnO薄膜有最好

6、的结晶性和较好的本征发光；研究了以单晶STO基片为衬底时，氧分压对ZnO薄膜生长的影响，发现在缺氧条件下，对ZnO薄膜的本征发光有极大的不利影响。（2）使用p-Si基片作为衬底，使用PLD在上面沉积ZnO薄膜，并制备了n-ZnO/SiOx/p-Si异质结器件。通过器件的I-V测试发现，器件正向电流和反向漏电4流的比值IF/IR≈10；在2V偏压对365nm紫外光的器件响应度为R≈0.19A/W，对光照的响应时间Ton=200ms、Toff=350ms。（3）使用剥离的云母片作为柔性透明的绝缘衬底，在云母片上使用PLD沉积ZnO/NiO双层薄膜，研究了在不同温度下双层薄膜的晶体

7、结构和表面形貌，制备了n-ZnO/p-NiO异质结器件，旨在使用柔性透明衬底来研究压电电子学打下基础；（4）使用SF6处理过的MoS2薄片和PLD技术沉积ZnO薄膜作设计了p-2MoS/n-ZnO异质结二极管，制备的这种p-n二极管有着非常高的整流比率(3.4×410)和很大的反向饱和电流区（1.5V）。这种异质结p-n二极管在紫外光照射下也展现了非常好的光响应特性。此外，在通过施加23Mpa压力的情况下，受压电光电子效应的影响，器件的光电流可以被直接增强超过四倍。关键词：纤锌矿氧化锌（ZnO），脉冲激