ZnO薄膜晶體管的制備及CdS-,x-Se-,1-x-量子點(diǎn)光學(xué)特性研究.pdf

1、ZnO是一種寬禁帶直接帶隙半導(dǎo)體材料，它具有比GaN更高的激子束縛能，容易實(shí)現(xiàn)室溫紫外受激發(fā)射，在紫光發(fā)光(激光)二極管、薄膜晶體管、紫外探測(cè)器等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。目前，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者已經(jīng)在開(kāi)展以ZnO為有源溝道層的薄膜晶體管的研究工作。這種薄膜晶體管的優(yōu)點(diǎn)是：制備溫度較低，對(duì)襯底材料要求不高；而且可以制作成全透明的薄膜晶體管，如果將其應(yīng)用于有源矩陣液晶顯示器(AMLCD)中，將降低TFT-LCD的工藝復(fù)雜性和生產(chǎn)成本，并可以增強(qiáng)器

2、件的可靠性。 本實(shí)驗(yàn)中采用脈沖激光沉積(PLD)方法通過(guò)優(yōu)化工藝和生長(zhǎng)條件在SiO2/Si和Al2O3襯底上制備了高質(zhì)量的ZnO薄膜。制備如此高質(zhì)量的ZnO薄膜為實(shí)現(xiàn)ZnO基光電子器件打下良好基礎(chǔ)。同時(shí)，根據(jù)目前ZnO-TFT的研究現(xiàn)狀和本課題組的現(xiàn)有條件，設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)合理的ZnO-TFT，即先在p型Si(111)襯底上生長(zhǎng)SiO2絕緣層，然后用脈沖激光沉積方法在絕緣層上生長(zhǎng)ZnO薄膜，最后用真空蒸發(fā)鍍膜和光刻剝離技術(shù)在ZnO

3、上制備源漏電極來(lái)形成導(dǎo)電溝道。電學(xué)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該晶體管工作在n溝道增強(qiáng)模式，顯示了較好的飽和特性和夾斷特性，電流開(kāi)關(guān)比約為103，閾值電壓為13.2V，電子的場(chǎng)遷移率達(dá)到1.02cm2/VS，此ZnO薄膜晶體管為實(shí)現(xiàn)ZnO基晶體管器件的應(yīng)用提供了一種簡(jiǎn)單可行的方法。 研究初期，我們?cè)噲D測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn)CdSxSe1-x量子點(diǎn)的電致發(fā)光，進(jìn)而制備出CdSxSe1-x量子點(diǎn)光電器件。由于我們的量子點(diǎn)顆粒不夠致密，導(dǎo)致不能夠制作相應(yīng)的器件，但

4、對(duì)CdSxSe1-x量子點(diǎn)的變溫光致發(fā)光(PL)特性進(jìn)行了細(xì)致研究。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度從10K上升到300K的過(guò)程中，變溫PL譜中的發(fā)光峰位置紅移，半高寬變寬，并且在180K-200K范圍內(nèi)PL積分強(qiáng)度出現(xiàn)了反常的增加現(xiàn)象，我們對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了定性分析。同時(shí)，利用室溫下的PL譜線和Varshni公式，也定量給出了Varshni公式中對(duì)于CdSxSe1-x量子點(diǎn)的參數(shù)：α-(3.5±0.1)104eV/K，β=210±10K。最后，利用Veg