GaN-Cu2O薄膜的低溫生長及特性研究.pdf

1、氧化亞銅(Cuprous oxide，Cu2O)是光學禁帶寬度為2.0～2.6eV的本征p型導(dǎo)電的直接帶隙半導(dǎo)體材料。因其沒有污染、原材料Cu來源豐富，且Cu2O材料的生產(chǎn)成本耗費較低，因此可以通過各種設(shè)備實現(xiàn)大面積的生產(chǎn)。又因Cu2O具有較穩(wěn)定的光電性能，較強的太陽吸收系數(shù)和較高的理論光電轉(zhuǎn)換效率等優(yōu)點，受到廣泛的關(guān)注，在電子器件、磁學材料、氣敏、生物傳感器、光學器件、鋰電子電池的電極材料等很多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用和重要的科學研究意義。<

2、br>　　氮化鎵（Gallium nitride，GaN）屬于氮化物中的直接寬帶隙半導(dǎo)體，具有價格便宜、性能高效的優(yōu)勢。其除了可以用于頻率高、功率大的器件上外，因為禁帶寬度大到可以將整個可見光譜完全包括，在短波長的光電子器件的應(yīng)用中有著不可替代的地位。隨著GaN制備技術(shù)的不斷完善，以GaN為主要構(gòu)成材料的藍光發(fā)光二極管(LED)迅速向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
　　本文所研究的n-GaN/p-Cu2O異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體在廉價的玻璃上生長，且襯底沒有尺

3、寸的限制，兩種材料的價格便宜，可以制備更廉價的光電器件。
　　本文利用射頻磁控濺射(RF)設(shè)備，以普通玻璃作為襯底，高純度的銅靶(5N)為濺射靶材，在氬氣（Ar）和氧氣(O2)的氛圍內(nèi)，濺射沉積Cu2O薄膜。并通過一系列的薄膜表征方法來探究不同的O2流量和溫度對沉積樣品的結(jié)構(gòu)、光學及電學等特性的影響。
　　然后，利用電子回旋共振-等離子體增強金屬有機物化學氣相沉積(ECR-PEMOCVD)方法，在生長有p型Cu2O薄膜的玻璃