本文主要采用磁控濺射的方法研究了過(guò)渡金屬摻雜氮化銅的制備和光電性能以及器件的應(yīng)用。首先研究了金屬Sc摻雜氮化銅薄膜的熱穩(wěn)定性和光學(xué)性能的影響,有效的改良了薄膜的熱穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)光學(xué)帶隙。然后進(jìn)一步研究了氮化銅光電學(xué)性能的應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)金屬M(fèi)o摻雜氮化銅提高了薄膜的光電響應(yīng)性能,應(yīng)用于新型的光電探測(cè)器。最后基于Mn摻雜的氮化銅薄膜可以應(yīng)用于鋰電池負(fù)極材料,提高了基于純氮化銅作為鋰電池負(fù)極材料的穩(wěn)定性。本文主要包括以下三個(gè)方面:室溫下采用反應(yīng)磁控濺射儀器制備Sc摻雜氮化銅薄膜主要沿（111）面生長(zhǎng),Sc摻雜薄膜導(dǎo)致晶體顆粒尺寸變小且薄膜表面變得更加致密。Sc原子摻雜濃度為1.3%時(shí)的薄膜熱穩(wěn)定性最佳,隨著Sc原子摻雜含量的增多,薄膜帶隙先是從1.24 e V增加至1.45 e V,隨后又降至1.16 e V。表明Sc摻雜氮化銅可以改變物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)、熱學(xué)穩(wěn)定性和光學(xué)特性。為了探究氮化銅薄膜在光電性能應(yīng)用的研究,我們采用直流和射頻磁控濺射方法成功制備了金屬鉬摻雜氮化銅薄膜。分析結(jié)果表明:純氮化銅主要沿（111）面擇優(yōu)生長(zhǎng),是典型的反三氧化錸立方晶體結(jié)構(gòu)。隨著鉬原子摻雜含量的增加,氮化銅的（111）... 

【文章來(lái)源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

氮化銅晶體結(jié)構(gòu)圖

化銅的性能和應(yīng)用，研究人員主要從實(shí)驗(yàn)和理論兩大方面深理論計(jì)算方法得到的氮化銅具有大不相同的物理特性。理論函理論研究了氮化銅和外來(lái)元素?fù)诫s氮化銅薄膜后晶體結(jié)構(gòu)[11-13]。實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多種不同的制備氮化銅薄膜的方法，最人員首次成功制備晶體氮化銅[14]，他們?cè)诘獨(dú)猸h(huán)境下采用高，此后便展開(kāi)了對(duì)氮化銅制備和性能等方面的研究和報(bào)道。T生長(zhǎng)的方法制備獲得氮化銅晶體，晶體的擇優(yōu)面主要沿著（1迄今為止，研究人員發(fā)現(xiàn)的氮化銅的制備方法已有很多，不的薄膜。離子輔助沉積薄膜是利用的蒸發(fā)電子束，用具有一擊基底表面來(lái)獲得所需沉積的薄膜，是一種非常常見(jiàn)的化學(xué)氣 等人利用離子輔助沉積法制備的氮化銅薄膜的示意圖，采用 使用直徑為 60 mm 的考夫曼型的寬離子束源來(lái)產(chǎn)生氮離子，表面得到氮化銅薄膜，并提出了將氮化銅在存儲(chǔ)器件中作為光

.3 基底溫度固定為 100 ℃、總壓強(qiáng)為 5 mTorr 時(shí)不同氮?dú)夥謮合碌?XR及摻雜應(yīng)用研究于晶體體心空位結(jié)構(gòu)、較高電阻率，低的熱分解溫度和可調(diào)和應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。下面介紹的是氮化銅薄膜和摻雜氮化銅環(huán)境、實(shí)驗(yàn)條件參數(shù)和外來(lái)元素?fù)诫s后在不同領(lǐng)域發(fā)展和應(yīng)用膜的應(yīng)用研究進(jìn)展用十年代，Asano 等人第一次采用離子輔助沉積法成功制備出儲(chǔ)器，研究證明了外界環(huán)境的濕度對(duì)氮化銅薄膜的光學(xué)性質(zhì)幾膜表面可以清楚的掃描到記錄點(diǎn)，為氮化銅之后在光存儲(chǔ)器

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Preparation, structure, properties, and application of copper nitride （Cu3N） thin films: A review[J]. Aihua Jiang,Meng Qi,Jianrong Xiao.  Journal of Materials Science & Technology. 2018(09)
[2]Improving the Thermal Stability of Cu3N Films by Addition of Mn[J]. Xiaoyan Fan,Zhenjiang Li,Alan Meng,Chun Li,Zhiguo Wu,Pengxun Yan.  Journal of Materials Science & Technology. 2015(08)
[3]氮化銅薄膜作為鋰離子電池的負(fù)極材料[J]. 劉震,吳鋒.  電源技術(shù). 2008(03)
[4]分子束外延[J]. 周子新.  半導(dǎo)體光電. 1984(02)

博士論文
[1]磁控濺射制備氮化銅薄膜研究[D]. 李興鰲.華中科技大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3143278