用脈沖激光沉積法制備半導體薄膜及性能研究.pdf

1、本論文主要包括兩方面的內容：(1)用脈沖激光沉積法(PLD)法在不同的基片上制備了窄禁帶半導體PbSe薄膜，系統(tǒng)地研究了制備工藝參數(shù)對薄膜結構及形貌的影響，測試了PbSe薄膜的光電性能；(2)用PLD法制備了寬禁帶半導體ZnO薄膜及不同Mn離子摻雜比例的Zn1-xMnxO薄膜，研究了薄膜的結構、形貌及光學性能。 分別用掃描電鏡X能譜儀(EDS)、X射線衍射(XRD)、原子力顯微鏡(AFM)對薄膜的成分、結構和形貌進行了表征。測試

2、結果表明：PLD法制備的薄膜的成分與靶材的基本一致，實現(xiàn)了同組分沉積；所有制備的薄膜都為多晶薄膜，發(fā)現(xiàn)薄膜生長溫度是影響薄膜衍射峰的主要因素，基片類型對此影響不明顯；所有薄膜表面比較平滑，結構比較致密；其中PbSe薄膜的表面不平整度小于200nm，ZnO和Mn離子摻雜ZnO薄膜的表面不平度小于100nm；生長溫度和激光能量降低能提高薄膜表面的平整度。 首次研究了PbSe薄膜光電性能，測試結果顯示：薄膜對紅外光具有敏感的響應特性；

3、在波長為5um處存在有明顯的吸收邊，此吸收邊對應于直接帶隙PbSe材料的禁帶寬度；對應于波長小于5um的紅外光，PbSe薄膜存在有明顯的強吸收；PbSe/Si異質結具有較好的結特性。 通過對ZnO和Mn離子摻雜ZnO薄膜光學性能的測試得出：ZnO薄膜在387nm附近存在有明顯的吸收邊，此吸收邊對應于ZnO薄膜的禁帶寬度為3.2eV；ZnO薄膜在近紫外區(qū)具有強吸收，在可見光區(qū)具有高透過率；首次利用Mn離子摻雜成功實現(xiàn)了ZnO薄膜的