ZnMgO薄膜與ZnMgO-ZnO異質(zhì)結(jié)的制備及其性能研究.pdf

1、ZnO是直接寬禁帶半導(dǎo)體材料(禁帶寬度為3.37 eV)，在室溫下有很高的激子束縛能(60 meV)，外延生長溫度低，抗輻射能力強(qiáng)，對襯底沒有苛刻的要求而且很易成膜，在短波發(fā)光二極管、半導(dǎo)體激光器和紫外探測器等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在保持纖鋅礦結(jié)構(gòu)不變的前提下通過改變ZnO中Mg的摻入量，讓Mg取代Zn的位置，形成的Zn1-xMgxO薄膜的帶隙可以在3.37-4.5 eV之間變化，而且可以和ZnO形成較好的晶格匹配。通過在光電器件中建

2、立ZnMgO/ZnO異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，可以提高器件的發(fā)光效率，并能拓寬其工作波長。
　　 本文采用射頻磁控濺射技術(shù)在Si(100)和玻璃襯底上生長ZnO、Zn1-xMgxO薄膜以及ZnMgO/ZnO異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，主要研究工作如下：
　　 1.在Si(100)和玻璃襯底上，使用射頻磁控濺射技術(shù)生長了具有c軸取向且晶體質(zhì)量良好的ZnO薄膜。系統(tǒng)研究了濺射功率，氧氬比，工作氣壓和襯底溫度等工藝參數(shù)對薄膜質(zhì)量的影響，獲得了ZnO薄膜的最

3、佳工藝參數(shù)，并探討了工藝參數(shù)對薄膜透過率的影響。
　　 2.利用射頻磁控濺射技術(shù)在Si(100)和玻璃襯底上，用系列Zn1-xMgxO(x=0-0.2)靶材，生長了具有c軸取向、晶體質(zhì)量良好的Zn1-xMgxO薄膜，首先探討了Mg的摻量對Zn1-xMgxO質(zhì)量和光學(xué)性能的影響。其次著重探索了Zn0.9Mg0.1O薄膜的最佳生長條件，最后研究了濺射功率、氧氬比、工作氣壓和襯底溫度等工藝參數(shù)對薄膜的光學(xué)性能的影響。
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