氧化銅薄膜的制備與摻雜研究

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1、分類號ＴＭ９１４．４密級公開學(xué)號１４２３８３■■■碩±學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）題目氧化銅薄膜的制備與棱雜研究作者向玉春指導(dǎo)教師高斐教授專業(yè)學(xué)位類別工程碩去專業(yè)學(xué)位領(lǐng)域材料工程提交日期二〇—六年五月學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取得的研究成果。盡我所知，本論文不包，除文中已經(jīng)注明弓Ｉ用的內(nèi)容和致謝的地方外含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或巧寫過的研究成果，也不包含本人或他人已申請學(xué)位或其他用途使用過的成果。對本文的研究做出重

2、要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中作了明巧說明并表示謝巧。本學(xué)位論文若有不實(shí)或者侵犯他人權(quán)利的一切相關(guān)的法律，本人愿患承擔(dān)責(zé)任？作者簽名子、占月＾曰：向４曰親柳年６學(xué)位論文知識產(chǎn)極及使用授權(quán)聲明書本人在導(dǎo)師巧導(dǎo)下所完成的學(xué)位論文及相關(guān)成果，知識產(chǎn)巧巧屬陜西師范大學(xué)，。本人完全了解陜西師范大學(xué)有關(guān)保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定允許本論文彼査巧和借閩，學(xué)校有巧保留學(xué)位論文并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的紙質(zhì)巧和電子版，有權(quán)巧本論文的全郁或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可Ｗ采用任何復(fù)制手段保存和匯編本論文？本人保證畢

3、業(yè)離校后，發(fā)表本論文或使用本論文成果時(shí)署名單位仍為陜西師范大學(xué)？巧密論文解密后適用本聲明？）作者簽名：向ｉ南曰親心）｜（年＾月ｒ曰摘要一－氧化銅（ＣｕＯ）是種重要的本征ｐ型半導(dǎo)體材料，光學(xué)帶隙為１．２１．９ｅＶ，儲－ｎ結(jié)太陽能電池理論３１％量豐富，制備成本低，無毒，其ｐ轉(zhuǎn)換效率可Ｗ達(dá)到，是一種應(yīng)用潛力很大的光伏材料。本征ＣｕＯ薄膜的電學(xué)性能較差（低載流子濃度和、高電狙率），可通過優(yōu)化制備工藝條件退火和慘雜等手段來改善其光、電性能。本論文采用脈沖激光沉積法在石英襯底上分別制備ＣｕＯ和Ｌｉ慘雜的ＣｕＯ薄膜。

4、研究了薄膜的結(jié)構(gòu)、光學(xué)及電學(xué)性能。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：’研究了襯底溫度對ＣｕＯ薄膜結(jié)構(gòu)及性能影響５－７００Ｃ下得。在不同襯底溫度（２）‘到的均為ＣｕＯ薄膜。當(dāng)襯底溫度為３００Ｃ時(shí)，ＣｕＯ薄膜具有較好的結(jié)晶質(zhì)量，載－ｉ６３２‘ｘＸ’．２８ｌ〇ｃｍ２．３３１０ｎｃｍ５００Ｃ流子濃度為５，電阻率為，并且在襯底溫度高于時(shí)所制各的ＣｕＯ薄膜具有ｎ型導(dǎo)電性。研究了Ｌｉ慘雜對ＣｕＯ塘膜結(jié)構(gòu)及性能的影響。Ｌｉ慘雜濃度從Ｉｗｔ％增加到２ｗｔ％時(shí)ＣｕＯ薄膜的結(jié)晶佳變好２ｗｔ％增加到４ｗｔ％時(shí)結(jié)晶性變差，再由：在慘雜了Ｌｉ之后

5、載流子濃度提髙了至少Ｈ個(gè)數(shù)量級，并且呈現(xiàn)出先増大后減小的趨勢，遷移率的變化正好與之相反。當(dāng)慘雜濃度為２ｗｔ％時(shí)，載流子濃度達(dá)到最大，為＂－３７ｘ．ｃｍ．３９１０ｃｍ電阻率低至７．５６Ｑ。，這主要是由于不同濃度Ｌｉ慘雜化Ｌｉ原子進(jìn)入ＣｕＯ不同的晶格位置造成的。‘研究了退火條件對Ｌ。當(dāng)退火溫度從５００Ｃ升ｉ慘雜ＣｕＯ薄膜結(jié)構(gòu)及性能影響’２高到８００Ｃ時(shí)（化氣氛，退火時(shí)間比），遷移率從０．０７１３ｃｍ／Ｖｓ增加到０．１６６１２’ｉ９＾＂３ｃｍ／Ｖｓ，但是載流子濃度從３．４６ｘｌ〇ｃｍ降低到２．３１Ｘ１０ｃｍ，電阻率從

6、知５１’Ｑ－ｃｍｃｍ増大到１１０７化。當(dāng)溫度在８００Ｃ及！：Ｕ上，ＣｕＯ薄膜導(dǎo)電類型由Ｐ型轉(zhuǎn)變退火時(shí)間從化増加到化時(shí)’Ｃｎ型（退火溫度為５００，Ｎ氣氛），遷移率為；當(dāng)２２２’ｉ９３ｘ從０．０７１３ｃｍ／Ｖｓ增加到０．１２３５ｃｍ／Ｖｓ，但是載流子濃度從３．４６ｌ〇ｃｍ降低到’ｉｓ３９ｘ’－．８７ｌ〇ｃｍ電阻率從６．５１Ｑ増加到１３Ｊ６Ｑ最后，研究了〇２氣氛退，ｃｍｃｍ；火對Ｌｉ慘雜ＣｕＯ薄膜性能的影響。發(fā)現(xiàn)退火后薄膜的迂移率、載流子濃度和電阻ｎ型。率變化不大，但是導(dǎo)電類型由Ｐ型變?yōu)殛P(guān)巧詞：氧化銅薄膜，，

7、裡慘雜，，脈沖激光沉積襯底溫度退火ＩＡｂｓｔｒａｃｔｃｏｘ－ｔｔＭｏｎｏｃｌｉｎｉｃｃｕｐｒｉｉｄｅＣｕＯｉｓｎａｔｉｖｅｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓｗｉｈｂａｎｄａｓｏｆ（）ｐｙｐｇｐ－－打ｈｏｍｏ１．２１．９ｅＶ．ＡＣｕＯｕｎｃｔｉｏｎｓｏｌａｒｃｅｌｌｈａｓａ化ｅｏｒｅｔｉｃａｌｍａｘｉｍｕｍｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｐｊｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆ３１％．Ｔｈｅｙａｒｅｒｏｍｉｓｉｎｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｓｏｌａｒｃｅｌｌｓｂｅｃａｕｓｅ

8、ｐｇｏｆｔｈｅｉｒｔｉｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｒｏｅｒｔｉｅｓａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｉｒａｂｘｍｄａｎｃｅｎｏｎｔｏｘｉ