PLD法制備n-ZnO-p-Si光電二極管及其性質(zhì)研究.pdf

1、光電子材料具有廣闊的市場，成為近年來研究的焦點(diǎn)。ZnO/Si異質(zhì)結(jié)能產(chǎn)生強(qiáng)的光伏效應(yīng)，因此ZnO有望作為一種新的光電轉(zhuǎn)換材料。同時ZnO材料制備工藝簡單，性能穩(wěn)定，在成本上有顯著優(yōu)勢，因此ZnO在探測器領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。本文在Si襯底上沉積ZnO薄膜，制備n-ZnO/p-Si異質(zhì)結(jié)光電二極管，研究器件的光電轉(zhuǎn)換特性。 ZnO薄膜用脈沖激光沉積方法(PLD)制備，利用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和原子力顯

2、微鏡(AFM)表征薄膜的結(jié)構(gòu)形貌。二極管的光電性質(zhì)通過測量樣品的電流-電壓(I-V)曲線反映。 研究表明，光電二極管的性能不僅受薄膜質(zhì)量的影響，還與異質(zhì)結(jié)的質(zhì)量相關(guān)。較高溫度下生長和退火處理的ZnO薄膜，雖然薄膜質(zhì)量最好，但由于高溫的熱擴(kuò)散，光電效應(yīng)并不明顯。生長在ZnO同質(zhì)緩沖層上的樣品比直接在Si上生長ZnO薄膜制備的樣品性能好。反應(yīng)室中充入氧氣可以補(bǔ)充ZnO沉積過程中缺失的氧，但氧壓太過會改變ZnO的能帶結(jié)構(gòu)，不利于異質(zhì)結(jié)