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相似文献
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1.
徐韵  李云鹏  金璐  马向阳  杨德仁 《物理学报》2013,62(8):84207-084207
分别采用直流反应溅射法和脉冲激光沉积法在硅衬底上沉积ZnO薄膜, 用X射线衍射、扫描电镜、光致发光谱等手段对两种方法沉积的ZnO薄膜的结晶状态、 表面形貌和光致发光等进行了表征. 进一步对比研究了以上述两种方法制备的ZnO薄膜作为发光层的金属-绝缘体-半导体结构器件的电抽运紫外随机激射. 结果表明, 与以溅射法制备的ZnO薄膜作为发光层的器件相比, 以脉冲激光沉积法制备的ZnO薄膜为发光层的器件具有更低的紫外光随机激射阈值电流和更高的输出光功率. 这是由于脉冲激光沉积法制备的ZnO薄膜中的缺陷更少, 从而显著地减少了紫外光在光散射过程中的光损耗. 关键词: 随机激射 ZnO薄膜 脉冲激光沉积 溅射  相似文献   

2.
魏玮  刘明  曲盛薇  张庆瑜 《物理学报》2009,58(8):5736-5743
采用反应磁控溅射法在Si(111)基片上制备了带有Ti缓冲层的高c轴取向ZnO薄膜.通过X射线衍射分析和光致荧光光谱测量,研究了Ti缓冲层厚度和退火处理对ZnO薄膜结晶质量和光致荧光特性的影响.研究结果表明,Ti缓冲层的引入可以有效改善Si基片上ZnO薄膜的发光性能,但缓冲层存在一个最佳的厚度.薄膜应力是影响ZnO薄膜紫外荧光发射性能的重要因素,较小的残余应力对ZnO薄膜的紫外荧光发射是有利的,残余应力的存在可以改变ZnO薄膜紫外荧光发射能量.随着退火温度的增加,薄膜中的张应力增大,导致带隙宽度减小以及激子复合跃迁峰逐渐向低能方向移动. 关键词: ZnO薄膜 缓冲层 退火处理 应力分析  相似文献   

3.
利用射频磁控溅射设备制备ZnO薄膜, 最终制备ZnO/Pt纳米粒子/ZnO 结构的金属-半导体-金属型紫外光电探测器. 研究了Pt纳米粒子处在ZnO薄膜层中的不同深度对金属-半导体-金属型紫外光电探测器响应性能的影响. 结果表明, 探测器的响应度随着Pt纳米粒子在ZnO薄膜层中所处深度的增大而升高. 在60 V偏压下, 包埋Pt最深的探测器在波长365 nm处取得响应度最大值1.4 A·W-1, 包埋有Pt探测器的响应度最大值为无Pt 纳米粒子探测器响应度最大值的7倍. 结合对ZnO薄膜表面的表征及探测器各项性能的测试, 得出包埋Pt纳米粒子增强器件的响应性能可归因于表面等离子体增强散射.  相似文献   

4.
基于高阻ZnO薄膜的光电导型紫外探测器   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
祁晓萌  彭文博  赵小龙  贺永宁 《物理学报》2015,64(19):198501-198501
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   

5.
超声处理对ZnO薄膜光致发光特性的影响   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
袁艳红  侯洵  高恒 《物理学报》2006,55(1):446-449
对于结晶状态好的ZnO薄膜,测量了其光致发光(PL)光谱,发射光谱中只发现了峰值波长约389 nm的近紫外光.样品进行超声处理后,发射谱中不仅观察到近紫外峰,又观察到波长约508 nm的绿光峰.绿光峰的强度比近紫外光的强度强得多,且近紫外峰红移.进一步的热处理使绿光峰大大增强.超声处理改变了ZnO薄膜的质量和结晶状态,使晶格中产生氧空位.处理过程中的热效应使得薄膜晶格振动加剧.当晶格振动加剧到一定程度,晶格中的氧脱离格点形成氧空位.510 nm左右的绿色发光峰是ZnO晶体中的氧空位产生的.薄膜的温度越高, 关键词: ZnO薄膜 超声 光致发光  相似文献   

6.
表面修饰ZnO纳米线紫外光响应的增强效应   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
黄金华  张琨  潘楠  高志伟  王晓平 《物理学报》2008,57(12):7855-7859
制备了基于单根ZnO纳米线的紫外光探测原型器件,并研究了聚苯乙烯硫酸钠表面修饰对器件紫外响应特性的影响.研究发现,在相同的紫外光照射条件下,表面修饰后的器件对紫外光的探测灵敏度比修饰前提高了3个数量级.I-V特性研究表明,修饰前后器件在光照时的电导没有明显变化,但修饰后器件的暗电导却下降了3个数量级.这说明通过表面修饰降低探测器的暗电导是提高紫外光探测器灵敏度的一条重要途径. 关键词: 紫外光探测器 纳米结构 ZnO 表面修饰  相似文献   

7.
通过脉冲激光沉积(PLD)方法在Si(100)衬底上沉积一层高质量的ZnO籽晶层,在籽晶层上进一步采用超声喷雾热分解(USP)法生长ZnO薄膜,研究了籽晶层对ZnO薄膜结晶质量和ZnO/Si异质结光电特性的影响。研究结果表明,在籽晶层的诱导作用下,USP法生长ZnO薄膜由多取向结构变为(002)单一取向,结晶性能得到了显著改善;籽晶层上生长的薄膜呈现出垂直于衬底生长的柱状晶结构,微观结构更加致密。通过研究紫外光照前后ZnO/Si异质结的整流特性,发现引入籽晶层后,反向偏压下异质结的光电响应显著增加,并且在开路状态下出现明显的光伏效应。  相似文献   

8.
不同衬底上的ZnO薄膜紫外光致发光   总被引:26,自引:0,他引:26       下载免费PDF全文
张德恒  王卿璞  薛忠营 《物理学报》2003,52(6):1484-1487
用射频磁控溅射法在蓝宝石、硅和石英衬底上沉积出具有好的择优取向的多晶ZnO薄膜. 在270 nm波长的光激发下室温下可观察到显著的紫外光发射(波长为356 nm)和较弱的蓝光发射(波长为446 nm). 经高温退火后薄膜的结晶质量显著提高, 在蓝宝石、石英衬底上沉积的薄膜,其积分发光强度分别增加了7倍和14倍.而硅衬底上的膜发光强度增强不太显著.紫外光发射源于电子的带间跃迁,而蓝光发射是由电子从氧空位浅施主能级到价带顶的跃迁引起的. 关键词: ZnO薄膜 射频磁控溅射 紫外发光 退火  相似文献   

9.
周小红  杨卿  邹军涛  梁淑华 《物理学报》2015,64(8):87803-087803
利用热氧化法在不同参数条件下生长了Ga掺杂范围较宽的ZnO薄膜, 研究了ZnO薄膜的表面微观结构和光致发光性能. 研究表明: Ga以Ga3+存在并掺入ZnO晶格取代Zn2+, Ga的掺入改变了ZnO薄膜中的缺陷类型及浓度、化学计量比、薄膜表面结晶质量, 进而影响了薄膜的光致发光性能. 随着热氧化温度升高, Ga掺杂量增大, ZnO薄膜的晶粒尺寸增大, 尺寸更均一, 紫外光与可见光强度比增大. 随着热氧化时间延长, Ga掺杂量降低, ZnO薄膜的晶粒尺寸均一性变差, 紫外光与可见光强度比减小.  相似文献   

10.
苏晶  莫昌文  刘玉荣 《发光学报》2013,34(8):1046-1050
用射频磁控溅射法生长的ZnO薄膜作为有源层,制备出了ZnO基薄膜晶体管(ZnO-TFT),并在空气环境下350℃退火1 h,研究了沟道宽度对ZnO-TFT器件性能的影响。实验结果表明:阈值电压随着沟道宽度的减小而增加,这是由于沟道越窄,载流子被捕获的几率越大,在相同栅压下沟道内可动载流子浓度越小,相应的阈值电压就越大;饱和迁移率随着沟道宽度的减小而增加,认为这是由源/漏电阻的侧壁效应及边缘电子场效应引起的附加电流所致。  相似文献   

11.
Boron-doped p-type freestanding diamond (FSD) films were prepared by hot filament chemical vapor deposition (HFCVD) method. The effect of B/C ratio on the electrical properties of FSD films was investigated by Hall effect measurement system. A ZnO/diamond heterojunction diode was fabricated successfully by depositing n-type ZnO films on the p-type FSD substrate by radio-frequency (RF) magnetron sputtering method. The wavelength dependent photoresponse properties of the heterojunction diode were investigated by studying the effect of light illumination on current-voltage (I-V) characteristics and photocurrent spectra at room temperature. The diode showed a significant discrimination between ultraviolet (UV) and the visible light under reverse bias conditions and photoresponse of the device was approximately linear related to the increasing reverse bias voltages.  相似文献   

12.
齐俊杰  徐旻轩  胡小峰  张跃 《物理学报》2015,64(17):172901-172901
本文通过化学气相沉积法制备了ZnO纳米材料, 利用扫描电镜、光致发光谱、X衍射光谱及拉曼光谱等方法对制备的材料进行了表征. 基于制备的单根ZnO线分别构建了三种不同结构的紫外探测器件: Ag-ZnO-Ag肖特基型、PEDOT:PSS/n-ZnO结型和p-Si/n-ZnO结型紫外探测器, 并对器件的性能进行了研究. 结果表明: 三种不同结构的器件都表现出良好的整流特性, 对紫外线均有明显的光响应; 在零偏压下, 都有明显的自驱动特性. 三种器件中, p-Si/n-ZnO型紫外探测器性能最为优异: 在零偏压下, 暗电流约在1.2×10-3 nA, 光电流在5.4 nA左右, 光暗电流比为4.5×103, 上升和下降时间分别为0.7 s和1 s. 通过三类器件性能比较, 表明无机p-Si更适合与ZnO构建pn结型自驱动紫外探测器.  相似文献   

13.
Defect-related photoconductivity of single ZnO nanowires is investigated. The photoconductivity shows powerlaw dependence with incident green laser intensity due to the defect mechanisms including both recombination centres and traps. The device based on single ZnO nanowire shows a sensitive photoresponse to green light with significant on/off ratios. In addition, the photocurrent & highly sensitive to the polarization of the incident illumination. Therefore, the nanowire may act as a polarized photodetector.  相似文献   

14.
A ZnO thin film transistor (TFT) was fabricated on a SiO2/Si substrate by sol-gel method. Electrical characteristics of the zinc oxide transistor under various illuminations were analyzed. We have developed a method to extract the TFT parameters under dark and under UV illuminations. This component requires an ohmic source and drain contacts for ideal operation. The performance of electronic-device is often limited by injection. In many real situations, the injection of charge carriers from metals into semiconductors is non-linear. This paper deals with the effects of non-ohmic contacts on the modeling of ZnO thin film transistor and gives specific rules on how to extract the real transistor parameters using only electrical measurements under dark and illumination.We have extracted the TFT parameters using developed method from output characteristics under dark and UV illumination. The drain current of the ZnO thin film transistor under UV illumination is improved. We have demonstrated that the UV illumination reduce the total resistance and improve the performance of the transistor.  相似文献   

15.
We report a study on the fabrication and characterization of ultraviolet photodetectors based on ZnO:Al films. Using sol-gel technique, highly c-axis oriented ZnO films with 5 mol% Al doping were deposited on Si(1 1 1) substrates. The photoconductive UV detectors based on ZnO:Al thin films, having a metal-semiconductor-metal (MSM) structure with interdigital (IDT) configuration, were fabricated by using Au as a contact metal. The characteristics of dark and photocurrent of the UV detector and the UV photoresponse of the detector were investigated. The linear current-voltage (I-V) characteristics under both forward and reverse bias exhibit ohmic metal-semiconductor contacts. Under illumination using monochromatic light with a wavelength of 350 nm, photo-generated current was measured at 58.05 μA at a bias of 6 V. The detector exhibits an evident wide-range spectral responsivity and shows a trend similar to that in transmittance and photoluminescence spectrum.  相似文献   

16.
双有源层结构掺硅氧化锌薄膜晶体管的电特性   总被引:1,自引:1,他引:0  
莫淑芬  刘玉荣  刘远 《发光学报》2015,36(2):213-218
为降低氧化锌薄膜晶体管(ZnO-TFT)的关态电流(Ioff),提高开关电流比(Ion/Ioff),采用磁控溅射法制备掺硅氧化锌薄膜晶体管(SZO-TFT)和SZO/ZnO双层有源层结构的TFT器件,研究了Si含量对SZO薄膜透光性和SZO-TFT电性能的影响,比较了单层与双层有源层结构TFT器件的电特性.与ZnO-TFT相比,SZO-TFT的Ioff低2个数量级,最低达1.5×10-12 A;Ion/Ioff高两个数量级,最高达7.97×106.而SZO/ZnO双有源层结构的TFT器件可在不降低载流子迁移率的情况下,Ion/Ioff比ZnO-TFT提高近两个数量级,有效改善了器件的整体性能.  相似文献   

17.
《Current Applied Physics》2010,10(5):1306-1308
Low-voltage-drive ZnO thin-film transistors (TFTs) with room-temperature radio frequency magnetron sputtering SiO2 as the gate insulator were fabricated successfully on the glass substrate. The ZnO-TFT operates in the enhancement mode with a threshold voltage of 4.2 V, a field effect mobility of 11.2 cm2/V s, an on/off ratio of 3.1 × 106 and a subthreshold swing of 0.61 V/dec. The drain current can reach to 1 mA while the gate voltage is only of 12 V and drain voltage of 8 V. The C–V characteristics of a MOS capacitor with the structure of ITO/SiO2/ZnO/Al was investigated. The carrier concentration ND in the ZnO active layer was determined, the calculated ND is 1.81 × 1016 cm−3, which is the typical value of undoped ZnO film used as the channel layer for ZnO-TFT devices. The experiment results show that SiO2 film is a promising insulator for the low voltage and high drive capability oxide TFTs.  相似文献   

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