不同衬底材料的ZnO/Si异质结Ⅰ-Ⅴ及光电特性

采用脉冲激光沉积(PLD)技术和微电子平面工艺,用不同表面掺杂的Si作为衬底制备了ZnO/Si异质结,并且以p-Si(p-)为衬底制备了ZnO(含Mn 0.2%)/Si异质结、包含SiC缓冲层的ZnO/SiC/Si和ZnO(含Mn 0.2%)/SiC/Si结构,测试了样品的XRD曲线、I-V特性曲线和P-E(光电响应)特性曲线.结果发现ZnO/n-Si结有很低的反向暗电流,SiC缓冲层能提高反向击穿电压,ZnO/p-Si(p+)异质结能有较强的光电响应,ZnO/ n-Si(n-)更适合作为大波段区间的光探测器.还发现波长470,480,490 nm处类似于声子伴线的光谱结构.     

La1.875Sr0.125CuO4／Nb：SrTiO3（0.8wt％，0.05wt％）异质结的制备及J—V特性的研究

利用脉冲激光沉积技术在Nh:SrTiO3(0.8wt%,0.05wt%)基片上生长了外延的La1.875Sr0.125薄膜,并在此基础上制备了异质结,异质结在很宽的温度范围内都表现出明显的整流特性,且Nb:STO基片的Nb掺杂浓度越低,异质结的整流效果就越明显.     

SiGeC/Si异质结光电探测器

ＴｈｅｂａｎｄｇａｐｏｆＳｉ-ｂａｓｅＳｉ1-ｘＧｅｘａｌｌｏｙｃａｎｃｈａｎｇｅａｌｏｎｇｗｉｔｈｃｏｎｔｅｎｔｘａｎｄｓｔｒａｉｎ ,ｔｈｅｐｅａｋｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｏｆｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒｓｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｉｓｍａｔｅｒｉａｌｓｃａｎｂｅｍｏｄｕｌａｔｅｄａｃｃｏｒｄ ｉｎｇｌｙｆｒｏｍ 0 .8μｍｔｏ 1 .6 μｍ .Ｓｉ-ｂａｓｅＳｉＧｅｉｎｆｒａｒｅｄｄｅｔｅｃｔｏｒｓａｒｅｃｏｍｐａｔｉｂｌｅｗｉｔｈｔｈｅＳｉｖｅｒｙｌａｒｇｅ -ｓｃａｌｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ (ＶＬＳ…     

PZT／Si异质结的电特性研究

采用Ｓｏｌ／Ｇｅｌ工艺制备ＰＺＴ／Ｓｉ结构，从该结构的极化特性、开关特性和Ｉ－Ｖ特性等方面研究了硅衬底上铁电薄膜的自偏压异质结特性．并以这种效应分析了ＦＲＡＭ电容中铁电薄膜的疲劳机制．     

InGaAs/InP异质结光电二极管中的深能级协助隧穿电流

InGaAs/InP 异质结光电二极管是用于1.2—1.6μm 波长范围光纤系统的一种重要光电器件。本文采用“深能级瞬态谱仪”(DLTS)对它进行了测试。发现其中有一电子陷阱存在,它的热激活能为0.44eV,能级密度为3.10×10~1 cm~(?),电子俘获截面为1.72×10~(-12)cm~2。研究结果表明它的产生与位于 InGaAs/InP 异质结界面缺陷和 p-InP 层中掺杂剂 Zn 的相互作用有关。同时,通过对管子暗电流的分析,确证所测深能级导致管中出现一新的暗电流成份——深能级协助隧穿电流。     

ZnO/Cu2O异质结的制备及其光电性能研究

通过两步法制备了由ZnO纳米棒阵列和Cu2O薄膜组成的异质结。首先利用低温湿化学法在掺氟的SnO2导电玻璃(比较FTO)上生长ZnO纳米棒阵列,然后在ZnO纳米棒阵列上通过水热法继续生长Cu2O薄膜,形成ZnO/Cu2O异质结。通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪的表征结果得知,ZnO纳米棒阵列具有很好的c轴取向性,其长度为1μm;而Cu2O薄膜的厚度为1.5μm,其(111)面优先沿ZnO的(002)面外延生长。与ZnO纳米棒阵列相比,ZnO/Cu2O异质结在可见光范围内吸收强度明显增强。在模拟太阳光照射下(AM 1.5,100mW/cm2),由ZnO/Cu2O异质结构成的太阳能电池器件的开路电压为0.36V,短路电流密度为7.8mA/cm2,对应的填充因子为31%,光电转换效率为0.86%。     

ZnO纳米线阵列/p-Si异质结的合成及其整流特性

利用化学汽相沉积,在没有催化剂的p-Si衬底上一步合成ZnO纳米线阵列,构成ZnO阵列/p-Si异质结.电流-电压性能测试显示该结构具有较好的整流特性,漏电流较小,4V时约为0.05 mA.异质结理想因子偏高,1.86(0.5~2.25 V)和5.92(在2.25~2.7V),主要原因可能ZnO纳米线阵列底与Si之间存在较高的缺陷密度.提供了一种简单的合成ZnO阵列/p-Si异质结方法,不需要在Si衬底上预先合成ZnO缓冲层和催化剂,同时结构具有较好整流性能,对ZnO器件的设计合成及应用有一定的参考价值.     

Si夹层对GaAs/AlAs异质结的影响

用MBE生长了GaAs/Si/AlAs异质结及其对比样,通过深能级瞬态谱技术(DLTS)和X射线光电子谱测量(XPS)研究了Si夹层的引入对异质结的影响,研究发现Si夹层的引入不会引起明显的深能级缺陷,异质结仍保持较好的质量,但使GaAs/AlAs的带阶发生了改变。     

Si衬底电沉积制备ZnO及其特性研究

采用不同浓度的ZnCl2的非水二甲基亚砜溶液做电解液,用阴极电沉积法在Si衬底上制备出了一系列的ZnO薄膜。实验发现ZnCl2的浓度对ZnO薄膜的结构和光学性质有着重要的影响。薄膜的X射线衍射(XRD)表明ZnCl2浓度较低时,ZnO的特征峰被衬底Si的衍射峰掩盖而较弱,当ZnCl2浓度为0.05mol/L时ZnO的特征峰非常明显。随着ZnCl2浓度的减小,薄膜的光致发光的发射谱变好,当ZnCl2溶液浓度为0.01mol/L时光学性能最好,此时出现两个峰,分别对应紫峰和绿峰。同时研究了沉积时间和退火对薄膜的光学性能的影响。     

硅衬底对纳米ZnO/p-Si异质结酒精敏感性能的影响

采用射频磁控溅射的方法在不同电阻率的p型硅衬底上沉积氧化锌薄膜,制备了ZnO/p-Si异质结。通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析ZnO薄膜的物相结构和表面形貌。研究室温下不同电阻率的硅衬底对ZnO/p-Si异质结电流-电压特性和酒精敏感特性的影响。结果表明:ZnO薄膜结晶情况良好,具有高度的c轴择优取向,表面颗粒分布均匀;ZnO/p-Si异质结酒精敏感性依赖于p-Si衬底,当p-Si衬底的电阻率为10～20Ω.cm时,其气敏性能最强;该异质结在+4.0 V的偏置电压下,对0.024 g/L酒精气体的灵敏度为39.7%。     

碳掺杂ZnO的制备及光电性能

以乙烯基乙二醇为C源,通过简单的液相法制备了C掺杂的ZnO.通过XRD和XPS分析确定C取代ZnO中的O位,掺杂后的ZnO仍为六方纤锌矿结构.将C掺杂ZnO用作染料敏化太阳能电池阳极材料,电池性能各项参数均有所提高,其中光电流提高了40%,光电转化效率提高了32%.采用交流阻抗进一步研究了ZnO染料敏化太阳能电池界面电阻和电子传输性质.     

氧离子束辅助激光淀积生长ZnO/Si的椭偏仪及背散射研究

通过对ZnO/Si(111)样品的椭偏仪及背散射(RBS)测量及分析,探究了氧离子束辅助(O^ -assisted)脉冲激光淀积(PLD)生长ZnO／Si的薄膜厚度。     

用PLD法在MgO(100)衬底上生长ZnO薄膜的结构和光学特性

用脉冲激光沉积法在MgO(100)衬底上沉积了ZnO薄膜.衬底温度分别为400℃、550℃和700℃.利用X射线衍射(XRD)和光致发光谱(PL)对薄膜的结构和光学性能进行研究.X射线衍射的结果表明,在400℃和550℃下生长的ZnO薄膜具有高度c-轴择优取向,但是当衬底温度升高到700℃时,薄膜由单一的择优取向变为有两个较强的择优取向.通过光致发光谱可以发现,在550℃下生长的ZnO薄膜具有强的紫外发射和窄的FWHM,并且紫外发光峰的强度与ZnO薄膜的结晶质量密切相关.     

氧离子束辅助PLD法生长ZnO/Si的XPS研究

利用X射线光电子能谱(XPS)深度剖析方法对ZnO/Si异质结构同一典型样品的不同部位进行了分析。讨论了同时刻(厚度)样品的生长情况及所说明的问题。提出要使样品生长得更理想,应做到使DIBD系统连续工作。     

退火处理对氧化锌薄膜的特性影响

用脉冲激光沉积法（PLD）制备氧化锌薄膜，600℃进行退火处理，分别从XRD衍射谱、原子力显微镜（AFM）照片及光致发光等方面对薄膜结构等进行研究并探讨退火处理对薄膜的影响．     

SiGe/Si异质pn结的反向C-V特性研究

对SiGe/Si异质pn结的反向C-V特性从理论和实验上进行了研究,建立了SiGe/Si异质pn结的反向C-V特性灰色系统GM(1,1)模型,模型与实验数据符合良好,精确度较高.     

ZnO欧姆电极制备与n-ZnO/p-Si异质结紫外光电特性

基于ZnO形成的机理,运用半导体能带理论,分析了金属和ZnO的欧姆接触和肖特基接触特性;在p-Si衬底上,采用直流及射频溅射获得掺Al的ZnO薄膜;用电子束蒸发In/Ag、In/Al、Ti/Au,微电子光刻工艺制作范德堡、传输线、梳状电极和n-ZnO/p-Si异质结UV增强光电探测器,并在200～500℃时,在氩气保护下制作合金样品,测量样品的I-V特性、电阻率、载流子浓度、异质PN结的UV光谱响应,以及对XPS结构组分进行分析等.测试结果表明,采用金属功函数低的In、Ti做中间导电层,并在400℃退火合金后,In/Ag、In/Al、Ti/Au与n-ZnO薄膜形成了良好的欧姆接触.     

氧离子束辅助激光淀积生长ZnO/Si的XPS研究

利用X射线光电子能谱深度剖析方法对ZnO/Si异质结构进行了分析，用该法可生长出正化学比的ZnO，不过生长的ZnO薄膜存在孔隙，工艺还有待进一步改进。