inn薄膜的制备、微结构及光电特性研究

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3、rtheDegreeofMasterofEngineeringByHaizhuLiSupervisor:Prof.MingjuHuangSchoolofPhysicsandElectronicsHenanUniversityJune2016关于学位论克独立完成和内容创新的声巧本人向河南大学提出硕击学位申请。本人郑重乐明：所呈巧的学位祀文是本人在导师的指导下独立完成的，对巧研究的课题有新的义解。据我所知，除丈中特別加ｋ乂说明、标泣帝致谢的地方外，论丈中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括其化人

4、为获得任何教节，科研机棉的学位或证书巧使巧社的材料一。与我同工作的同事对本研巧巧化的任何贵献均已在论丈中巧了巧确的说巧并表示了谢意。学位申请人（酱化论Ｘ巧龙）：盛ｉ：４ａ２０口日ｌｂ年Ｍｌ：关于学位论文曹作权使用攪权书本人经河南大学审掠批准授子硕击学哲‘立轮丈的人完全。作为学许者，本辟并同意巧南大学有关保留，、使用学化若龙的去求即河南大学有权向国家图书巧、科研信息机相、觀据收集机构和本校图书巧等提媒学位论丈（视席丈本和电子丈本）Ｗ供公众检索、查阅。本人按权河南大学出于宣搞

5、、展览学校学术发展和进行学术交流等日的，可Ｗ東取影印、逝印、扣描和拷贝等复制手熙保存、汇端学化论丈（视质丈本和电子丈本）。（涉及保密内容的学位论克在解密忘适巧本梭权择）学位获得老（学位轮丈作者）甚名：４绍才主２０又曰（６年７月学桓论丈指导教师签名爲■２日６月＞０，每７摘要有关新型半导体薄膜材料的研究已经持续多年，它是新功能材料等研究领域中的热点课题之一。在III-V族半导体化合物中，氮化铟(InN)是性能优良的新型半导体材料，由于其本身具有特殊的物理性质和潜在的应用价值，故而备受国内外

6、研究人员的广泛关注。理论研究表明，InN材料在III族氮化物半导体材料中具有最高的迁移率、峰值速率、电子漂移速率和尖峰速率以及具有最小的有效电子质量，这些特性使得InN材料在高频率和高速率晶体管的应用上具有非常独特的优势。随着分子束外延法制备的带隙为0.7eV的高质量InN薄膜的出现，InN材料受到越来越多的关注。目前国内外研究人员对InN的晶格振动、电学输运、非线性光学、光致发光等特性进行了多方面的研究。研究表明InN有望成为实现高频高速率晶体管、异质结场效应管、超快光开关器件、光限幅器件以及高性能太阳能电池的最佳材

7、料。本文从InN薄膜的制备、微结构和光电性能入手，围绕InN薄膜的生长条件、薄膜表征及其光电性能等方面开展了一系列研究工作。文中我们计算了InN材料的电子结构和输运性质，制备了InN薄膜和InN异质结器件。通过XRD、AFM、SEM、EDS、分光光度计和Keithley2400对薄膜和器件进行了系统的、标准的分析，重点研究了生长参数对InN薄膜形貌及性质的影响和InN异质结器件的制备和性能。具体研究内容如下：1.用VASP和WIEN2k等第一性原理计算软件，结合半经典玻尔兹曼理论计算了InN材料的结构参数、弹性常数、热

8、输运性质、能带结构、态密度、电子局域函数及电子输运特性，研究InN材料的热电性能，探讨其在热电领域的应用。2.用射频反应溅射方法在不同N2/Ar比例下在Si（111）和石英衬底上生长了InN薄膜，对薄膜的组分、结晶状态、形貌及光学性质等进行了表征，研究了不同N2/Ar比例对InN薄膜形貌和性质的影响。3.用射频反应溅射方法在不同衬