MgZnO:Ga/NiO垂直结构紫外探测器特性研究
发布时间：2020-12-09 20:48
垂直结构紫外探测器相较传统平面结构异质结紫外探测器具备多种优点,如电场直接加在结区两侧,电场分布相对均匀,有助于结区内光生电子空穴对分离;电极间距小有效地降低了载流子传输过程中的损耗;避免了外界环境中水汽等因素对器件的影响。目前常见的垂直结构光电探测器大多使用二维材料为基底,如MoS2、单层石墨烯等。但是二维材料目前也存在较多缺陷,如:制备条件苛刻;材料层数减少,载流子迁移率增加,但对光的吸收能力减弱;制备成本较高等。因此本文选用目前已被广泛研究且已取得一定研究成果的宽带隙半导体材料MgZnO:Ga与NiO制备垂直结构异质结型紫外光电探测器,以期器件既能继承垂直结构光电探测器的优点,又可避开二维材料应用中的重重困难,从而得到具有优异紫外探测性能的紫外探测器。首先本文对在石英衬底上射频磁控溅射制备NiO薄膜的工艺参数进行了优化:控制变量法固定其他参数,改变溅射时氧氩比、压强、功率以及热处理温度。通过X射线衍射仪（XRD）,紫外可见透射-吸收光谱仪,原子力扫描显微镜（AFM）等测试对薄膜的晶体质量,表面形貌和光学性能等进行了分析。结果表明NiO薄膜具备（200）方向的...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 紫外光电探测器的背景与研究意义
1.2 MgZnO材料的基本性质
1.3 NiO材料的的基本性质
1.4 垂直结构光电探测器的基本特征
1.5 国内外研究现状
1.5.1 垂直结构光电探测器国内研究现状
1.5.2 垂直结构光电探测器国外研究现状
1.5.3 国内外研究现状简析
1.6 本论文研究目的和主要研究内容
第2章 材料制备技术与表征方法
2.1 实验方法与实验设备
2.1.1 磁控溅射装置
2.1.2 热处理设备
2.1.3 实验原料
2.2 薄膜质量与性能表征
2.2.1 薄膜结构与成分表征
2.2.2 薄膜的表面形貌表征
2.2.3 薄膜的电学性能表征
2.3 器件的光电性能表征
第3章 NiO薄膜的制备及工艺参数优化研究
3.1 高质量NiO薄膜的溅射参数研究
3.1.1 氩氧比对NiO薄膜的影响
3.1.2 溅射压强对NiO薄膜的影响
3.1.3 溅射功率对NiO薄膜的影响
3.2 退火温度对NiO薄膜的影响
3.3 本章小结
第4章 MgZnO:Ga/NiO PN结薄膜制备及特性研究
4.1 高质量MgZnO:Ga/NiO薄膜的溅射参数研究
4.1.1 氩氧比对MgZnO:Ga/NiO薄膜的影响
4.1.2 溅射压强对MgZnO:Ga/NiO薄膜的影响
4.1.3 溅射功率对MgZnO:Ga/NiO薄膜的影响
4.2 退火温度对MgZnO:Ga/NiO薄膜的影响
4.3 MgZnO:Ga/NiO异质结探测器的制备及特性研究
4.3.1 n-MgZnO:Ga/p-NiO异质结的制备
4.3.2 n-MgZnO:Ga/p-NiO异质结的整流特性
4.3.3 n-MgZnO:Ga/p-NiO异质结器件的光电响应特性
4.4 本章小结
第5章 MgZnO:Ga/NiO垂直结构探测器的制备及性能研究
5.1 MgZnO:Ga/NiO垂直结构紫外探测器的制备
5.2 MgZnO:Ga/NiO垂直结构紫外探测器电学性能探究\
5.3 MgZnO:Ga/NiO垂直结构紫外探测器光电性能探究
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Electronic structures and optical properties of ⅢA-doped wurtzite Mg0.25Zn0.75O[J]. 郑树文,何苗,李述体,章勇. Chinese Physics B. 2014(08)
[2]MgZnO半导体材料光致发光以及共振拉曼光谱研究[J]. 王玉超,吴天准,张权林,陈明明,苏龙兴,汤子康. 发光学报. 2013(09)
[3]AFM扫描参数对表面粗糙度测量的影响分析[J]. 李家文,陈宇航,黄文浩. 电子显微学报. 2007(01)
博士论文
[1]InGaN/GaN低维量子阱结构的制备及其发光性质研究[D]. 杨国锋.南京大学 2013
本文编号：2907451
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 紫外光电探测器的背景与研究意义
1.2 MgZnO材料的基本性质
1.3 NiO材料的的基本性质
1.4 垂直结构光电探测器的基本特征
1.5 国内外研究现状
1.5.1 垂直结构光电探测器国内研究现状
1.5.2 垂直结构光电探测器国外研究现状
1.5.3 国内外研究现状简析
1.6 本论文研究目的和主要研究内容
第2章 材料制备技术与表征方法
2.1 实验方法与实验设备
2.1.1 磁控溅射装置
2.1.2 热处理设备
2.1.3 实验原料
2.2 薄膜质量与性能表征
2.2.1 薄膜结构与成分表征
2.2.2 薄膜的表面形貌表征
2.2.3 薄膜的电学性能表征
2.3 器件的光电性能表征
第3章 NiO薄膜的制备及工艺参数优化研究
3.1 高质量NiO薄膜的溅射参数研究
3.1.1 氩氧比对NiO薄膜的影响
3.1.2 溅射压强对NiO薄膜的影响
3.1.3 溅射功率对NiO薄膜的影响
3.2 退火温度对NiO薄膜的影响
3.3 本章小结
第4章 MgZnO:Ga/NiO PN结薄膜制备及特性研究
4.1 高质量MgZnO:Ga/NiO薄膜的溅射参数研究
4.1.1 氩氧比对MgZnO:Ga/NiO薄膜的影响
4.1.2 溅射压强对MgZnO:Ga/NiO薄膜的影响
4.1.3 溅射功率对MgZnO:Ga/NiO薄膜的影响
4.2 退火温度对MgZnO:Ga/NiO薄膜的影响
4.3 MgZnO:Ga/NiO异质结探测器的制备及特性研究
4.3.1 n-MgZnO:Ga/p-NiO异质结的制备
4.3.2 n-MgZnO:Ga/p-NiO异质结的整流特性
4.3.3 n-MgZnO:Ga/p-NiO异质结器件的光电响应特性
4.4 本章小结
第5章 MgZnO:Ga/NiO垂直结构探测器的制备及性能研究
5.1 MgZnO:Ga/NiO垂直结构紫外探测器的制备
5.2 MgZnO:Ga/NiO垂直结构紫外探测器电学性能探究\
5.3 MgZnO:Ga/NiO垂直结构紫外探测器光电性能探究
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Electronic structures and optical properties of ⅢA-doped wurtzite Mg0.25Zn0.75O[J]. 郑树文,何苗,李述体,章勇. Chinese Physics B. 2014(08)
[2]MgZnO半导体材料光致发光以及共振拉曼光谱研究[J]. 王玉超,吴天准,张权林,陈明明,苏龙兴,汤子康. 发光学报. 2013(09)
[3]AFM扫描参数对表面粗糙度测量的影响分析[J]. 李家文,陈宇航,黄文浩. 电子显微学报. 2007(01)
博士论文
[1]InGaN/GaN低维量子阱结构的制备及其发光性质研究[D]. 杨国锋.南京大学 2013
本文编号：2907451
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2907451.html
