ZnO单晶薄膜光电响应特性

对采用MOCVD方法沉积的ZnO单晶薄膜的欧姆接触特性、光电特性进行了研究,并对比研究了射频溅射沉积SiO2抗反射膜对ZnO薄膜I-V、光电特性的影响.实验结果表明,非合金Al/ZnO金属体系与n型ZnO形成了良好的欧姆接触,溅射沉积SiO2在ZnO表面引入了载流子陷阱,影响I-V特性,延长了光响应下降时间.ZnO单晶薄膜光电导也具有时间退化现象.     

原位氧化Zn3N2制备P型ZnO薄膜的性能研究

采用射频反应溅射法在玻璃衬底上制备Zn3N2薄膜,然后向真空室中通入纯氧气进行热氧化制备ZnO薄膜.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、霍尔效应测量、透射光谱和光致发光光谱等表征技术,研究了氧化温度和氧化时间对ZnO薄膜的结晶质量、电学性质和光学性能的影响.研究结果显示,450℃下氧化2h后的样品中除含有ZnO外,还有Zn3N2成分,500℃下氧化2h可以制备出电阻率为0.7Ωcm,空穴载流子浓度为1017cm-3,空穴迁移率为0.9cm2/Vs的具有c轴择优取向的p型ZnO薄膜.此时的ZnO薄膜具有良好的光学特性,紫外可见光范围内透过率为85%,处于紫外区域的激子复合产生的发光峰很强,且半高宽较窄,而处于可见光部分来自于深能级发射的绿色发光峰很弱.这种工艺制备的ZnO薄膜质量较好,有利于实现在短波长光电器件方面的应用.     

射频溅射沉积SiO2膜的工艺及其结构性能研究

利用自制的磁控溅射沉积设备,针对影响SiO2薄膜沉积速率的氩气流量,氧气分压两个关键参数进行工艺研究,并通过扫描电子显微镜(SEM)对沉积完成的Si不O2薄膜表面、剖面结构质量进行表征,结果表明,射频溅射沉积的SiO2薄膜均匀、致密,具有良好的结构性能.     

ZnS/CuInS2/Mo/钠钙玻璃衬底上射频溅射ZnO:Al薄膜的SEM研究

结合ZnO薄膜在Cu-Ⅲ-Ⅵ2基薄膜太阳电池上的应用,采用射频磁控溅射技术以陶瓷ZnO:Al2O3为靶材在ZnS/CuInS2/Mo/钠钙玻璃衬底上于固定沉积条件下低温(200℃)制备了铝掺杂氧化锌(ZnO:Al)薄膜.运用扫描电子显微镜研究了底层材料特别是ZnS和CuInS2的生长参数对沉积的ZnO:Al薄膜的表面形貌的影响.实验发现,衬底材料中硫含量的增加(无论来自ZnS还是来自CuInS2),都会引起沉积ZnO:Al薄膜结晶质量的提高,而金属含量的增大将有利于薄膜均匀性的改进.     

衬底温度对ZnO薄膜氧缺陷的影响

采用射频磁控溅射在石英玻璃和单晶硅Si(100)衬底上制备了ZnO薄膜，研究了衬底温度对ZnO薄膜中氧缺陷的影响。实验发现，ZnO薄膜c轴取向性随温度的升高而增强；当衬底温度达到550。C时，XRD谱上仅出现一个强的(002)衍射峰和一个弱的(004)衍射峰，显示ZnO具有优异c轴取向性。同时，随着温度的升高，ZnO薄膜的紫外透射截止边带向高波长方向漂移，其电导率也随衬底温度的升高逐渐增大，表明薄膜中的氧缺陷逐渐增多。这种氧缺陷是由于ZnO的氧平衡分压高于Zn所致，可通过提高溅射气体中氧含量来改善。     

TiO2纳米晶的等离子体改性及光电转换性能的研究

用反应射频溅射法和涂敷法在导电玻璃上制备TiO2薄膜，并用Ar射频等离子体对TiO2薄膜进行处理。按“三明治”结构将TiO2工作电极、Pt／C对电极、0．5MKI 0．05M I2电解液组装成光电池，测量其开路电压和短路电流。结果表明经过Ar射频等离子处理后，溅射法和涂敷法制备的TiO2薄膜组装的光电池的光电流分别提高了约80％和60％。     

用射频溅射方法制备的多晶ZnO薄膜的光响应与其结构变化

用射频溅射方法在较高氧压下沉积的多晶的ZnO薄膜,其光响应主要由两部分组成:第一部分来源于膜内晶粒界面所吸附氧原子的光脱附,该部分光响应可使膜的电导率增加两个数量级且响应速度较快;第二部分来源于薄膜表面所吸附氧原子的光脱附,此光响应可使膜的电导率增加4一5个数量级,但响应速度非常缓慢.两部分光响应都来自薄膜的结构变化,膜的结构变化与膜所处环境中气体的种类,压强以及膜的温度有关. 关键词：