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《pZnO薄膜和ZnO發(fā)光器件的制備與研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文p-ZnO薄膜和ZnO發(fā)光器件的制備與研究姓名：孫景昌申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)指導(dǎo)教師：杜國同20090501p-ZnO薄膜和ZnO發(fā)光器件的制備與研究P型ZnO：N薄膜，其空穴濃度達(dá)到1．29x1017／cm3。在此基礎(chǔ)上制備出以藍(lán)寶石為襯底的ZnO同質(zhì)結(jié)LED，該器件表現(xiàn)出了優(yōu)異的p-n結(jié)整流特性，其電致發(fā)光譜中出現(xiàn)了一個位于3．2eV附近的紫外發(fā)光峰和一個位于2．4eV附近的可見發(fā)光峰。值得注意的是，在大部分關(guān)于藍(lán)寶石襯底上制備的ZnO同質(zhì)結(jié)LED電致發(fā)光的報道中
2、，電致發(fā)光譜中可見光的發(fā)射往往占據(jù)絕對優(yōu)勢，然而在我們的結(jié)果中紫外光的發(fā)射強度幾乎和可見光的發(fā)射強度相同。藍(lán)寶石是目前工業(yè)中短波長發(fā)光器件的主要襯底，MOCVD又是規(guī)模制備發(fā)光器件的主要設(shè)備，所以利用MOCVD設(shè)備在藍(lán)寶石襯底上制備ZnO同質(zhì)結(jié)LED有著很強的市場潛力。利用強酸弱堿鹽氯化銨(NH4C1)的水溶液成功地實現(xiàn)了ZnO薄膜的可控濕法刻蝕，并且研究了刻蝕對ZnO薄膜形貌和光學(xué)性質(zhì)的影響。實驗中利用不同濃度的NH4Cl的水溶液，對ZnO薄膜進(jìn)行了濕法刻蝕。結(jié)果顯示，刻蝕的深度與刻蝕的時間成線性關(guān)系，刻蝕的速
3、率與溶液的濃度也成線性關(guān)系，這就意味著可以通過控制刻蝕時間和溶液濃度來控制刻蝕深度和刻蝕速率，從而實現(xiàn)ZnO薄膜的可控刻蝕。濕法刻蝕技術(shù)簡單易行、成本低廉?？煽貪穹涛g的實現(xiàn)為ZnO光電器件制備奠定了良好的工藝基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：ZnO薄膜；p-ZnO摻雜；MOCVD；ZnO同質(zhì)結(jié)LED；電致發(fā)光大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文Preparationandinvestigationofp—ZnOfilmandZnOlightemittingdeviceAbstractAsallII一Ⅵgroupsemiconductor,Zn
4、Ohasattractedgreatinterestforitswidebandgap(3．37eV)andrelativelylargeexcitonbindingenergy(60meV)atroomtemperature(RT)．Ithasbeenregardedasoneofthemostpromisingcandidatesforthenextgenerationofultraviolet(try)light-emittingdiode(LED)andlasingdiode(LD)operatingat
5、hi曲temperaturesandinharshenvironments．SincethefirstreportofrealizationoflasingemissionatRTbythescientistsat1996，ZnOhasbecomeafocusinthefieldofoptoelectronictechnology．However，therealizationofstableandreproduciblep·typeZnOhaslongbeenthebottleneckofZI囝-baseopto
6、electronicdevices．ManyresearchershavemanagedtodopeP．ZnOandfabricateZnObasedhomojunctionLED．whilethereportoneffecfiveZnOlightemittingdevicesisstilllimited．ItisnecessarytoimprovethequalitiesofZnOlightemittingdevicestoexploretheadvantagesofZnOmaterial．Inthisthes
7、is，manyresearchworksaleconductedtofabricaehi曲qualitynativeZnO，P-ZnOfilmandZnObasedshortwavelengthLED．Metal—organicChemicalVapordeposition(MOCVD)techniqueisusedtodeposimnativeandp-ZnOfilmondifferentsubstrates，suchasGaAs，Si，andsapphire．Furthermore，theproperties
8、ofZnOLEDareinvestigated．ZnOhomojunctionlight-emittingdiodewithn-ZnO／p—ZnO：As／GaAsstructureisproducedbyMOCVDonp-GaAssubstrate．P—typeZnO：AsfilmisobtainedoutofthermaldiffusionofarsenicfromGa
