光电器件中有机半导体薄膜的光学和电学性质研究

采用真空热蒸发制备了 AlQ， BAlQ 和 NPB 有机半导体薄膜样品， 探讨了薄膜的透射、吸收和光学性质．制备了有机薄膜样品的夹心结构器件，研究了其电流-电压特性．结果表明: 有机薄膜的透明性能良好， AlQ 和 BAlQ 具有几乎相同的直接光学能隙(4.46 eV) ，大于 NPB 的能隙值(3.11 eV) ． AlQ， BAlQ 和 NPB 内部自由载流子浓度具有相同的数量级(10²² m^-3) ，但NPB 具有最高的零电场迁移率(1.75×10^-8 cm·V^-1·s^-1) 和电导率(1.45×10^-10 S·cm^-1)     

掺钛GZO透明半导体薄膜的光学性质研究

以钛掺杂氧化锌镓(GZO)陶瓷靶作为溅射源材料,采用射频磁控溅射技术在玻璃基片上制备了掺钛GZO(GZO:Ti)透明半导体薄膜,利用光谱拟合方法计算了GZO:Ti薄膜的折射度、消光系数和厚度等光学参数,研究了氩气压强对GZO:Ti薄膜光学性质的影响.结果表明:拟合光谱曲线与实验测量光谱曲线一致,薄膜的光学性质与氩气压强密切相关,GZO:Ti薄膜折射率随波长增大而逐渐减小,表现出正常的色散性质.另外还采用包络法计算了GZO:Ti薄膜的折射率和厚度,两种方法所获得的结果是基本相符的.     

镓锌氧化物半导体薄膜的晶粒生长特性及其微结构研究

采用Zn O:Ga3O2高密度陶瓷靶作为溅射源材料,利用射频磁控溅射技术在玻璃基片上制备了镓锌氧化物(Ga Zn O)半导体薄膜.基于X射线衍射仪的测试表征,研究了薄膜厚度对Ga Zn O样品晶粒生长特性和微结构性能的影响.研究结果表明:所制备的Ga Zn O样品为多晶薄膜,并且都具有六角纤锌矿型结构和(002)晶向的择优取向生长特性;其(002)取向程度、结晶性能和微结构参数等均与薄膜厚度密切相关.随着薄膜厚度的增大,Ga Zn O样品的(002)择优取向程度和晶粒尺寸表现为先增大后减小,而位错密度和晶格应变则表现为先减小后增大.当薄膜厚度为510 nm时,Ga Zn O样品具有最大的(002)晶向织构系数(2.959)、最大的晶粒尺寸(97.8 nm)、最小的位错密度(1.044×1014m-2)和最小的晶格应变(5.887×10-4).     

镓镁锌氧化物透明导电薄膜的制备及其表征

采用磁控溅射方法制备了镓镁锌氧化物(GaMgZnO) 透明导电薄膜,通过 X 射线衍射仪、四探针仪和分光光度计的测试分析,研究了沉积温度对 GaMgZnO 薄膜微观结构和电光性能的影响．结果显示: 所制备的样品均为六角纤锌矿结构的多晶薄膜并具有c轴择优取向生长特点,其结晶质量和电光性能与沉积温度密切相关．当沉积温度为 550 K 时,GaMgZnO 薄膜的晶粒尺寸最大(51.72 nm) 、晶格应变最小(1.11×10^-3)、位错密度(3.73×10^-3line·m^-2) 、电阻率最低(1.63×10^-3 Ω·cm) 、可见光区平均透过率(82．41%) 、品质因数最大(5.06×10² Ω^-1·cm^－1) ,具有最好的结晶质量和光电综合性能．另外采用光学表征方法 获得了薄膜样品的光学能隙, 结果表明由于受 Burstein-Moss 效应的影响,GaMgZnO薄膜的光学能隙均大于未掺杂ZnO的数值．     

磁控溅射法制备ZnO:Ga薄膜的结晶质量及其应力研究

以氧化锌(Zn O)掺杂氧化镓(Ga2O3)的陶瓷靶作为溅射靶材,采用射频磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了透明导电的掺镓氧化锌(Zn O:Ga)薄膜.通过X射线衍射仪测试研究了衬底温度对薄膜结晶性能及其残余应力的影响.研究结果表明:所有Zn O:Ga薄膜均为六角纤锌矿型的多晶结构并具有(002)方向的择优取向特性,其结晶性能和残余应力与衬底温度密切相关.随着衬底温度的升高,薄膜的(002)择优取向程度和晶粒尺寸呈现出先增大后减小的变化趋势,而薄膜的残余压应力则单调减小.当衬底温度为400℃时,Zn O:Ga薄膜具有最大的晶粒尺寸(75.1 nm)、最大的织构系数TC(002)(2.995)、较小的压应力(-0.185 GPa)和最好的结晶性能.     

Sn掺杂In_3O_2半导体薄膜的制备及其性能研究

采用磁控溅射方法在玻璃基底上制备了Sn掺杂In3O2(In3O2:Sn)半导体薄膜,通过XRD、XPS、四探针仪和分光光度计等测试表征,研究了生长速率对薄膜结构和光电性能的影响.结果表明:所制备的薄膜均具为(222)择优取向的立方锰铁矿结构,其结构参数和光电性能明显受到生长速率的影响.当生长速率为4 nm/min时,In3O2:Sn薄膜具有最大的晶粒尺寸(32.5 nm)、最高的可见光区平均透过率(86.4%)和最大的优值因子(7.9×104Ω-1·m-1),其光电性能最好.同时采用Tauc公式计算了样品的光学带隙,结果表明:光学带隙随着生长速率的增大而单调减小.