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采用射频磁控溅射技术制备了Ge,Nb共掺杂的锐钛矿结构TiO2薄膜,详细探讨了薄膜的结构、电阻率及光学带隙等性质随Ge,Nb掺杂量、溅射功率和热处理温度等参数的变化,发现Ge,Nb共掺杂可以同时调节TiO2薄膜的光学带隙和电阻率.体积分数约为6%Nb和20%Ge的共掺杂TiO2薄膜电阻率由104Ω/cm减小至10-1Ω/cm,光学带隙由3.2 eV减小至1.9 eV.退火后掺杂TiO2薄膜不仅显示更低的电阻率,还表现出更强的可见-红外光吸收.结果表明,改变Ge,Nb的掺杂量和退火条件能够制备出电阻率和带隙都可调的TiO2薄膜. 相似文献
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分子束外延方法生长p型氧化锌薄膜 总被引:4,自引:4,他引:0
用等离子辅助分子束外延 (P MBE)的方法 ,在蓝宝石c 平面上外延生长了p型氧化锌薄膜。在实验中采用高纯金属锌作为Zn源、NO作为O源和掺杂源 ,通过射频等离子体激活进行生长。在生长温度 30 0℃ ,NO气体流量为 1.0sccm ,射频功率为 30 0W的条件下 ,获得了重复性很好的p型ZnO ,且载流子浓度最大可达 1.2× 10 19cm-3 ,迁移率为 0 .0 5 35cm2 ·V-1·s-1,电阻率为 9.5Ω·cm。 相似文献
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采用高温固相法合成了2SrO·0.25B2O3·0.75P2O5:RE3+(RE=Ce,Tb)荧光粉。研究了其中Ce3+,Tb3+的光谱性质,Ce3+和Tb3+共掺杂时的能量传递效率,以及Ce3+和Tb3+的动力学过程。发现在共掺杂的样品中,Tb3+的5D4→7F5绿色发射比Tb3+单掺杂样品中的绿色发射有显著的提高。当Tb3+的含量从1%增加到8%时,Ce3+→Tb3+的能量传递效率逐渐增加至70%。通过动力学研究,在Ce3+和Tb3+共掺杂的样品中,提高Tb3+的浓度,Ce3+的寿命减小。此外,Ce3+离子寿命的倒数与Tb3+的浓度之间很好地符合线性函数关系,经过拟合Ce3+离子的电子跃迁速率和Ce3+→Tb3+的能量传递速率分别为5.1×10-2和1.34ns-1·mol-1。Tb3+的5D4→7F5跃迁的衰减曲线很好地遵守指数式衰减,并且随着Ce3+的掺杂浓度提高,Tb3+的5D4→7F5寿命增加。结果表明在共掺杂的2SrO·0.25B2O3·0.75P2O5材料中存在Ce3+到Tb3+的有效能量传递,这种材料在541nm处有着较强的绿光发射,所以将在发光以及显示领域有潜在的应用前景。 相似文献
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通过交替生长气氛调控N掺杂ZnO薄膜电学特性 总被引:4,自引:2,他引:2
使用分子束外延方法在c面蓝宝石衬底上生长了系列氮掺杂ZnO薄膜样品。在连续的富锌气氛环境中生长的样品,由于存在大量的施主缺陷,呈现n型电导。为了抑制施主缺陷带来的补偿效应,在生长过程中,通过周期性补充氧气,形成周期性的富氧气氛,缓解了氮掺杂浓度和施主缺陷浓度之间的矛盾。光致发光测量表明,通过交替生长气氛,氧空位和锌间隙等缺陷在薄膜中得到了显著抑制。通过交替生长气氛生长的外延薄膜的结晶质量也有所提高。样品显示出重复性较高的p型电导,载流子浓度可达到1016 cm-3。周期性补氧调节生长气氛的生长方式是一种有效实现p型掺杂ZnO的方法。 相似文献
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等离子MOCVD系统生长ZnO薄膜掺N2和掺NH3特性比较 总被引:3,自引:2,他引:1
利用MOCVD方法生长了高质量的ZnO薄膜材料,分别通过N2和NH3对c面和R面蓝宝石衬底上生长的ZnO薄膜材料进行了掺杂行为研究.掺N2时,X射线衍射半峰全宽仅为0.148°,室温光荧光发光峰位于3.29eV,半峰全宽~100meV,电阻率由0.65 Ω·cm增大到5×l04Ω·cm.掺NH3时,X射线衍射峰半峰全宽0.50°,样品为弱p型,电阻率为102Ω·cm,载流子浓度为1.69×1016 cm-3.同时我们还观察到弱p型材料很容易退化成n型高阻材料. 相似文献
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本文通过射频磁控溅射法在玻璃衬底上沉积一层ZnO薄膜, 制备了Al-ZnO-Al 结构光电导型紫外探测器件, 并在室温下测试了所制备器件的暗场特性及其对紫外线的响应特性. 暗场条件下器件电流特性测试结果表明所制备的ZnO薄膜电阻率达到了3.71×109 Ω · cm, 是一种高阻薄膜. 在波长365 nm, 光强303 μW/cm2的紫外线照射下, 薄膜的电阻率为7.20×106 Ω · cm, 探测器明暗电流比达到了516. 40 V偏置电压条件下周期性开关紫外线照时, 探测器的上升和下降时间分别为199 ms和217 ms, 响应速度快且重复性好, 并利用ZnO半导体表面复合慢过程和体复合快过程对瞬态响应过程进行了理论拟合分析. 本文研究结果表明, 高阻ZnO薄膜紫外探测器具有良好的紫外光电响应特性. 相似文献
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利用简单的化学气相沉积方法, 首先在n-Si衬底上生长Sb掺杂p-ZnO薄膜, 并在此基础上制作了p-ZnO/n-Si异质结发光二极管.对制备的Sb掺杂ZnO薄膜 在800 ℃下进行了热退火处理, 发现退火后样品的晶体质量和表面形貌都得到明显提高, 并且薄膜呈现的电导类型为p型, 载流子浓度为9.56× 1017 cm-3. 此外, 该器件还表现出良好的整流特性, 正向开启电压为4.0 V, 反向击穿电压为9.5 V. 在正向45 mA的注入电流条件下, 器件实现了室温下的电致发光. 这说明较高质量的ZnO薄膜也可以通过简单的化学气相沉积方法来实现, 这为ZnO基光电器件的材料制备提供了一种简单可行的方法.
关键词:
CVD
p-ZnO
异质结
电致发光 相似文献
9.
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利用直流脉冲磁控溅射方法在室温下通过改变O2流量制备具有不同晶体结构的N掺杂TiO2薄膜,利用台阶仪、X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计等设备对薄膜沉积速率、化学成分、晶体结构、禁带宽度等进行分析.结果表明:所制备的薄膜元素配比约为TiO1.68±0.06N0.11±0.01,N为替位掺杂,所有样品退火前后均未形成Ti—N相结构,N掺杂TiO2薄膜的沉积速率、晶体结构等主要依赖于O2流量.在O2流量为2 sccm时,N掺杂TiO2薄膜沉积速率相对较高,薄膜为非晶态结构,但薄膜内含有锐钛矿(anatase)和金红石(rutile)相晶核,退火后薄膜呈anatase和rutile相混合结构,禁带宽度仅为2.86 eV.随着O2流量的增加,薄膜沉积速率单调下降,退火后样品禁带宽度逐渐增加.当O2流量为12 sccm时,薄膜为anatase相择优生长,退火后呈anatase相结构,禁带宽度为3.2 eV.综合本实验的分析结果,要在室温条件下制备晶态N掺杂TiO2薄膜,需在高O2流量(>10 sccn)条件下制备.
关键词:
2薄膜')" href="#">N掺杂TiO2薄膜
磁控溅射
化学配比
晶体结构 相似文献
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The growth of ZnO film on Si(1 0 0) substrate has been studied with synchrotron radiation (SR) assisted MOCVD method. The diethylzinc (DEZn) and CO2 are used as source materials, while Nitrogen is employed as a carrier gas for DEZn. With the assistance of SR the ZnO film can be deposited even at room temperature. XRD, SEM and photoluminescence (PL) studies show that the crystal quality of ZnO films grown with the assistance of SR is higher than that of those without SR assistance. The growth mechanism of ZnO film with the SR assistant MOCVD system is primarily discussed. 相似文献
12.
介绍了新型材料ZnO的各项性能,并采用原子层沉积方法制备新型材料ZnO. 实验中采用二乙基锌(DEZn) 和水作为生长ZnO的前驱体源, 在蓝宝石衬底上生长ZnO; 采用氮气作为载气, 生长温度为180℃. 通过改变在实验中的通入锌源的时间, 探索不同的DEZn的源的量对薄膜的成分(Zn/O)、薄膜的厚度、生长速率、晶型、 表面形貌、三维形貌以及粗糙度的影响.
关键词:
氧化锌
原子层沉积
Zn/O 相似文献
13.
基于范德瓦耳斯外延生长的氮化镓/石墨烯材料异质生长界面仅靠较弱的范德瓦耳斯力束缚,具有低位错、易剥离等优势,近年来引起了人们的广泛关注.采用NH_3/H_2混合气体对石墨烯表面进行预处理,研究了不同NH_3/H_2比对石墨烯表面形貌、拉曼散射的影响,探讨了石墨烯在NH_3和H_2混合气氛下的表面预处理机制,最后在石墨烯上外延生长了1.6μm厚的GaN薄膜材料.实验结果表明:石墨烯中褶皱处的C原子更容易与气体发生刻蚀反应,刻蚀方向沿着褶皱进行;适当NH_3/H_2比的混合气体对石墨烯进行表面预处理可有效改善石墨烯上GaN材料的晶体质量.本研究提供了一种可有效提高GaN晶体质量的石墨烯表面预处理方法,可为进一步研究二维材料上高质量的GaN外延生长提供参考. 相似文献
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以Zn4(OH)2(O2CCH3)6·2H2O为单一固相有机源,采用单源化学气相沉积法(Single sour cechem icalvapor deposition,SSCVD)在Si(100)衬底上制备ZnO薄膜,用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)分析ZnO薄膜样品的晶体结构和微观形貌,并用X射线光电子能谱(XPS)对薄膜的锌氧化学计量比进行了分析。研究结果表明:在非平衡条件下所得到的ZnO薄膜沿a-b轴取向生长,基片温度对ZnO薄膜生长过程影响较大,随着基片温度的升高,薄膜呈现c轴生长趋势;晶粒成柱状、尺寸均匀、膜层结构致密;薄膜样品中nZn:nO=0.985。 相似文献
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以去离子水(H2O)和三甲基镓(TMGa)为源材料,用常压MOCVD方法在蓝宝石(0001)面上生长出β-Ga2O3薄膜.用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)以及二次离子质谱(SIMS)实验表征Ga2O3外延膜的质量.在X射线衍射谱中有一个强的Ga2O3(102)面衍射峰,其半峰全宽(FWHM)为0.25°,表明该Ga2O3外延膜是(102)择优取向.在二次离子质谱中除了C、H、O和Ga原子外,没有观测到其他原子. 相似文献
16.
溶胶-凝胶法制备ZnO纳米薄膜的工艺和应用 总被引:5,自引:0,他引:5
ZnO是一种重要的功能材料和新型的Ⅱ-Ⅵ族宽禁带半导体材料.采用溶胶-凝胶(Sol-gel)工艺在Si(100)、Si(111)和c面蓝宝石衬底上成功制备出高质量的ZnO纳米薄膜,并用XRD、SEM、AFM等方法研究了薄膜的特性.首次以制备的ZnO纳米薄膜为缓冲层,在n型Si(100)衬底上采用低压化学气相沉积(LPCVD)工艺外延生长了SiC薄膜,得到了低载流子浓度、高电子迁移率和高空穴迁移率的两种SiC薄膜样品,分析了该薄膜的性能. 相似文献
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Yinzhen Wang Shunquan Wang Shengming Zhou Jiandong Ye Rong Zhang 《Applied Surface Science》2006,253(4):1745-1747
The annealing effects of sapphire substrate on the quality of epitaxial ZnO films grown by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) were studied. The atomic steps formed on (0 0 0 1) sapphire (α-Al2O3) substrate surface by annealing at high temperature was analyzed by atomic force microscopy (AFM). The annealing effects of sapphire substrate on the ZnO films were examined by X-ray diffraction (XRD), AFM and photoluminescence (PL) measurements. Experimental results indicate that the film quality is strongly affected by annealing treatment of the sapphire substrate surface. The optimum annealing temperature of sapphire substrates is given. 相似文献
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研究了表面预处理对GaN同质外延的影响,获得了高电子迁移率AlGaN/GaN异质结材料.通过NH_3/H_2混合气体与H_2交替通入反应室的方法对GaN模板和GaN半绝缘衬底进行高温预处理.研究结果表明,NH_3/H_2能够抑制GaN的分解,避免粗糙表面,但不利于去除表面的杂质,黄光带峰相对强度较高;H_2促进GaN分解,随时间延长GaN分解加剧,导致模板表面粗糙不平,AlGaN/GaN HEMT材料二维电子气迁移率降低.采用NH_3/H_2混合气体与H_2交替气氛模式处理模板或衬底表面,能够清洁表面,去除表面杂质,获得平滑的生长表面和外延材料表面,有利于提高AlGaN/GaN HEMT材料电学性能.在GaN衬底上外延AlGaN/GaN HEMT材料,2DEG迁移率达到2113 cm~2/V·s,电学性能良好. 相似文献