氧化亞銅（Cu2O）作為一種本征p型半導體材料,具有空穴遷移率高、光學吸收系數(shù)高、制備工藝簡單和儲備豐富等優(yōu)點,在太陽能電池、光電二極管和薄膜晶體管等領域的應用前景良好。然而,目前報道的Cu2O薄膜通常具有遷移率低、電阻率大,混有CuO相,n型Cu2O薄膜難制備等問題,制約了 Cu2O薄膜基半導體器件的發(fā)展。因此,研究Cu2O薄膜的性質調控,制備出光電性能良好的純相n型Cu2O薄膜,對于開發(fā)高性能Cu2O薄膜基電子器件和光電器件具有重要意義。本文采用脈沖激光沉積（PLD）法制備出了高質量的Cu2O薄膜,并系統(tǒng)深入地研究了氮等離子體處理、真空退火處理及鋅（Zn）摻雜對Cu2O薄膜物相結構、表面形貌及光電性能的影響。本論文主要的研究內容與成果如下:（1）氮等離子體處理對Cu2O薄膜的性質調控研究了氮等離子體處理時間對PLD法制備的Cu2O薄膜性質的影響,并討論了相關內在物理機制。我們發(fā)現(xiàn)薄膜的晶體結構、表面形貌、薄膜成分和光電性質都受到氮等離子體處理的影響。結果表明,通過不同時間的氮等離子體處理,薄膜從純相Cu2O變成了 Cu2O和Cu的混合相,其導電類型從p型變?yōu)閚型。樣品的光學帶隙在2... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 Cu_2O薄膜的性質與應用
        1.2.1 Cu_2O的基本性質
        1.2.2 Cu_2O的應用
    1.3 Cu_2O薄膜的研究進展
    1.4 本文主要內容
第二章 實驗設備與測試方法
    2.1 主要實驗設備
        2.1.1 脈沖激光沉積
        2.1.2 等離子體處理設備
        2.1.3 退火設備
    2.2 薄膜測試方法
        2.2.1 X射線衍射(XRD)測試方法
        2.2.2 拉曼光譜(Raman Spectra)測試方法
        2.2.3 原子力顯微鏡(AFM)測試
        2.2.4 X射線光電子能譜(XPS)測試
        2.2.5 光學性質測試
        2.2.6 電學性質測試
第三章 氮等離子體處理對Cu_2O薄膜性質的影響
    3.1 Cu_2O薄膜的制備及氮等離子體處理工藝
    3.2 氮等離子體處理對Cu_2O薄膜物相、結構和形貌的影響
    3.3 氮等離子體處理對Cu_2O薄膜成分的影響
    3.4 氮等離子體處理對Cu_2O薄膜光學性質的影響
    3.5 氮等離子體處理對Cu_2O薄膜電學性質的影響
    3.6 本章小結
第四章 真空退火處理對Cu_2O薄膜性質的影響
    4.1 Cu_2O薄膜的制備及真空退火處理工藝
    4.2 真空退火處理對Cu_2O薄膜結構和形貌的影響
    4.3 真空退火處理對Cu_2O薄膜成分的影響
    4.4 真空退火處理對Cu_2O薄膜光學性質的影響
    4.5 真空退火處理對Cu_2O薄膜電學性能的影響
    4.6 本章小結
第五章 Zn摻雜對Cu_2O薄膜性質的影響
    5.1 Zn摻雜Cu_2O薄膜的制備
    5.2 Zn摻雜對Cu_2O薄膜物相和成分的影響
    5.3 Zn摻雜對Cu_2O薄膜光學性質的影響
    5.4 Zn摻雜對Cu_2O薄膜電學性能的影響
    5.5 本章小結
第六章 總結與展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文情況
Paper 1
學位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3730830