当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

ZnO基紫外探测器的制备及其结构的优化

发布时间:2018-03-10 13:08

  本文选题:射频磁控溅射 切入点:ZnO基薄膜 出处:《长春理工大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:ZnO薄膜是一种直接宽带隙的半导体材料(室温下禁带宽度约为3.37 eV),具有环保、分布广泛、抗辐射能力强等优点。通过在薄膜中掺入Mg元素,MgZnO薄膜的禁带宽度可在3.3 eV-7.8 eV范围内调节。ZnO基薄膜材料的相关研究及其器件性能的优化受到了人们的广泛关注。本论文主要阐述ZnO基薄膜生长,ZnO基紫外光电探测器的制备,并从提升器件性能的角度出发,生长高质量的ZnO基薄膜和优化紫外探测器结构。主要研究工作如下:(1)利用射频磁控溅射设备在石英衬底(Si O2)上制备了高质量的ZnO基薄膜,研究了薄膜的结晶性和光学性能,在此基础上制备了金属-半导体-金属(MSM)结构的ZnO基紫外探测器,对器件的性能进行了测量和研究。(2)利用管式炉对MSM结构的Mg0.2Zn0.8O紫外探测器进行退火,通过X射线衍射、紫外/可见吸收和透射光谱、响应度光谱和I-V曲线等测量手段对样品进行了性能表征。结果分析表明700°C可显著提高Mg0.2Zn0.8O紫外探测器的响应度。(3)利用射频磁控溅射制备双层薄膜结构的紫外探测器,这种薄膜结构完善了基础物理理论,并实现了响应度峰值的可控移动。(4)为了克服MSM结构的较低响应度和较高暗电流的缺陷,设计并制备了“三明治”结构的ZnO紫外探测器,实现了降低暗电流的同时,响应度增加了六十倍左右。
[Abstract]:ZnO thin film is a kind of semiconductor material with direct wide band gap (the band gap is about 3.37eV ~ (-1) at room temperature, which is environmentally friendly and widely distributed. By doping mg elements into MgZnO thin films, the bandgap of the films can be adjusted in the range of 3.3 eV-7.8 EV, and the optimization of the device properties has attracted much attention. In this paper, the preparation of ZnO based UV photodetectors is described. High quality ZnO based thin films and optimized UV detector structures were grown from the point of view of improving device performance. The main work is as follows: 1) High quality ZnO thin films were prepared on quartz substrate by radio frequency magnetron sputtering equipment (RF magnetron sputtering equipment). The crystallinity and optical properties of the thin films were studied. On the basis of this, ZnO based UV detectors with metal-semiconductor-metal structure were prepared. The properties of the device were measured and studied. (2) the Mg0.2Zn0.8O ultraviolet detector with MSM structure was annealed by tube furnace, and the X-ray diffraction, ultraviolet / visible absorption and transmission spectra were used. The responsivity spectra and I-V curves were used to characterize the properties of the samples. The results show that 700 掳C can significantly improve the responsivity of Mg0.2Zn0.8O UV detectors. In order to overcome the defects of lower responsivity and higher dark current of MSM structure, a sandwich structure ZnO UV detector is designed and fabricated. At the same time, the responsivity is increased by about 60 times while the dark current is reduced.
【学位授予单位】:长春理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN23

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李慧蕊;新型紫外探测器及其应用[J];光电子技术;2000年01期

2 高国龙;用倒置结构制作太阳盲紫外探测器[J];红外;2001年09期

3 高;大光谱带宽太阳盲紫外探测器[J];红外;2002年11期

4 白谢辉,杨定江;半导体紫外探测器技术进展[J];激光与红外;2003年02期

5 龚海梅,李向阳,亢勇,许金通,汤英文,李雪,张燕,赵德刚,杨辉;Ⅲ族氮化物紫外探测器及其研究进展[J];激光与红外;2005年11期

6 吕惠民;陈光德;苑进社;;电极形状与紫外探测器灵敏度关系的研究[J];光子学报;2006年07期

7 应承平;刘红元;王建峰;;紫外探测器光谱响应及噪声测量装置[J];宇航计测技术;2008年01期

8 王锐;宋克非;;高精度紫外探测器辐射定标系统[J];光学精密工程;2009年03期

9 孙权社;陈坤峰;李艳辉;;叠加法测量紫外探测器非线性的技术研究[J];光学学报;2009年07期

10 邵秀梅;陈郁;陈新禹;;高精度紫外探测器定标测试方法[J];航天器环境工程;2010年02期

相关会议论文 前10条

1 孙权社;李艳辉;王建峰;;提高紫外探测器非线性测量动态范围的技术研究[A];第十二届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2008年

2 李慧蕊;;新型的紫外探测器及其应用[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年

3 徐自强;李燕;谢娟;陈航;王恩信;邓宏;;半导体紫外探测器及其研究进展[A];四川省电子学会传感技术第九届学术年会论文集[C];2005年

4 陈君洪;杨小丽;;紫外通信中探测器的研究[A];2008年激光探测、制导与对抗技术研讨会论文集[C];2008年

5 季振国;杜鹃;范镓;王玮;孙兰侠;何作鹏;;溶胶-凝胶提拉法制备日盲型紫外探测器[A];全国第三届溶胶—凝胶科学技术学术会议论文摘要集[C];2004年

6 王兰喜;陈学康;王云飞;郭晚土;吴敢;曹生珠;尚凯文;;纳米金刚石薄膜紫外探测器研究[A];中国真空学会2008学术年会论文集[C];2008年

7 姜文海;陈辰;李忠辉;周建军;董逊;;GaN MSM型紫外探测器[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年

8 楼燕燕;王林军;张明龙;顾蓓蓓;苏青峰;夏义本;;CVD金刚石紫外探测器[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅰ[C];2004年

9 陈君洪;杨小丽;;紫外光通信中几种探测器的比较研究[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年

10 黎大兵;孙晓娟;宋航;蒋红;缪国庆;陈一仁;李志明;;GaN基紫外探测器材料与器件研究[A];第十二届全国MOCVD学术会议论文集[C];2012年

相关重要报纸文章 前1条

1 王蔚;比一粒米还小,“紫外探测器”可随时报辐射强度[N];新华每日电讯;2007年

相关博士学位论文 前10条

1 周东;4H-SiC雪崩紫外单光子探测器的研究[D];南京大学;2014年

2 陈海峰;基于极化电场调控AlGaN基紫外探测器的研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2017年

3 张峰;4H-SiC基紫外探测器减反射膜的设计、制备及应用[D];厦门大学;2008年

4 谢峰;Ⅲ族氮化物半导体可见光盲及日盲紫外探测器研究[D];南京大学;2012年

5 谷学汇;聚合物表面修饰对紫外探测器性能影响的研究[D];吉林大学;2014年

6 张敏;低维半导体纳米材料紫外光电性能的研究[D];吉林大学;2015年

7 张海峰;Zr_xTi_(1-x)O_2固溶体基紫外光电探测器的研制[D];吉林大学;2012年

8 张军琴;宽禁带半导体MSM结构紫外探测器的研究[D];西安电子科技大学;2009年

9 陈斌;碳化硅MSM紫外探测器结构优化与温度特性研究[D];西安电子科技大学;2012年

10 解艳茹;TiO_2基光电探测器的制备与性能研究[D];山东大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 戴文;纳米ZnO基紫外探测器的制备与性能研究[D];浙江大学;2015年

2 裴生棣;基干氧化锌的p-n结紫外探测器[D];兰州大学;2015年

3 石宇辰;TiO_2与SnO_2空心纳米粒子的制备及其在自供能紫外探测器中的应用[D];哈尔滨工业大学;2015年

4 盛拓;氧化镓薄膜光电导日盲紫外探测器的研制[D];电子科技大学;2015年

5 杨炅浩;4H-SiC PIN紫外探测器的研究[D];西安电子科技大学;2014年

6 韩孟序;GaN基p-i-n紫外探测器性能研究[D];西安电子科技大学;2014年

7 汪涵;单芯片集成紫外探测器及其读出电路设计[D];湘潭大学;2015年

8 姜殿利;MSM结构InGaZnO紫外探测器的制备及性能研究[D];哈尔滨师范大学;2015年

9 许毅松;4H-SiC肖特基结紫外探测器的性能及可靠性研究[D];南京大学;2016年

10 薛世伟;日盲紫外探测器数值仿真与集成器件制备[D];中国科学院研究生院(上海技术物理研究所);2016年



本文编号:1593473

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/1593473.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户77d57***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com