磁控溅射制备p型ZnCdO薄膜及其性能研究

来源 :吉林师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wolfseason
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年以来,为了获得ZnO基LED紫外电致发光,人们对能带带隙工程制备的ZnO垒层和阱层材料做了深入的研究。考虑到Cd和Zn均为+2价元素,并且CdO具有更窄的直接带隙2.3 eV,当Cd掺入ZnO晶格替代Zn的位置形成ZnCd O合金时,其带隙随着Cd含量的增加而逐渐减小。因此,ZnCdO是ZnO体系的理想阱型材料。本论文将围绕ZnCdO薄膜的制备及其光电性能的表征来展开,以期实现以激子复合为主、高效稳定、波长可调的电致发光。理论研究表明,CdO的价带顶(VBM)能量位置比ZnO的高很多,这意味着通过Cd与ZnO的合金化可能提高ZnCdO的VBM能级位置,降低受主离化能,提高受主掺杂浓度,有利于获得低电阻、高空穴浓度的p型ZnCdO三元合金材料。本论文采用射频磁控溅射技术制备Na掺、N掺和Na-N共掺的ZnCdO,结合热处理技术实现ZnCdO薄膜的p型转变。采用XRD、TEM、XPS、UV、PL、Hall-effect等表征手段深入研究了ZnCdO的结构和光电性能。在Na掺ZnCdO(ZCO:Na)的制备中,通过改变溅射气体中Ar和O2间的流量比(Ar:O2)获得了不同Na掺杂浓度的ZCO:Na,其最佳p型导电的ZCO:Na空穴浓度可达1016 cm-3数量级,同时实现了较大幅度的带隙调控(3.37-3.04 eV)。在此基础上,通过优化退火条件,发现退火温度(Tann)和退火时间(tann)对ZCO:Na的导电性能影响较大,只有在合适的、较小范围变化的Tann和tann下使Nai、Hi蒸发,同时使部分Nai施主转变成NaZn受主,才能获得p型性能较好的ZCO:Na薄膜。经过600°C、30 min退火处理后,获得了最佳p型导电的ZCO:Na,其载流子浓度为2.98×1017cm-3。在N掺ZnCdO(ZCO:N)的制备中,改变工作气体N2与Ar间的流量比(N2:Ar),制得了高度择c向生长的ZCO:N薄膜。当N2:Ar从0:1增加至4:1时,紫外吸收蓝移,相比于纯ZnO,实现了14.2%的带隙调控。当N2:Ar=1:2时,ZCO:N表现出较好的p型导电性能。在成功制得p型ZCO:Na和ZCO:N薄膜的基础上,本论文进一步探究制备了Na-N共掺的ZnCdO[ZCO:(Na,N)]薄膜。其中,XPS的分析结果表明,Na和N主要以NaZn和NO受主的形式存在。因此,对比Na单掺或N单掺,ZCO:(Na,N)的受主浓度提升显著,其空穴浓度最高可达7.84×1018cm-3。这一系列工作将为ZnO基LED和LD器件的设计开发打下坚实的基础。
其他文献
在建筑工程的建设中,日益重视节能环保问题,本文探讨了建筑外墙自保温系统的建设与施工,通过论述当前常用的外墙保温技术特点、节能材料选择以及施工技术等,实现建筑外墙自保
应香港护士训练及教育基金会的邀请,我们一行17人组成的护理管理考学团于2005年7月在香港进行了为期半个月的专业访问及学习,参观了公立医院、私立医院、社康护理中心、香港理
综述了幽默疗法的概念和理论、幽默疗法对老年人的影响及相关机制、对老年人实施幽默疗法的影响因素,旨在为相关研究及临床实践提供参考,以改善老年护理质量。
“一带一路”构想提出后带来的经济合作对于陕西省农业是一个契机,但是对陕西省农业也会有一些新的要求和期望。基于此,从“一带一路”的背景出发,结合陕西省农业现状,分析陕西省
办公室护士主要负责处理医嘱,及时通知并督促有关人员执行,使各班护士根据医嘱对病人进行治疗和护理。质量是医院的生命,护理质量是医院质量的重要组成部分,是衡量医疗服务质量的
人工神经网络技术在物流业已经得到了较为广泛的应用,但对于货运量、货运周转量预测应用较少。通过研究神经网络输入输出结构,确定物流效率影响指标,建立货运量及货运周转量
ue*M#’#dkB4##8#”专利申请号:00109“7公开号:1278062申请日:00.06.23公开日:00.12.27申请人地址:(100084川C京市海淀区清华园申请人:清华大学发明人:隋森芳文摘:本发明属于生物技
大数据与高校心理健康教育工作的融合是时势所趋,也是未来发展之道。文章结合高校心理健康教育工作的现状,探索大数据与心理健康教育融合的路径与方法,以期提升高校心理健康