氧化鋅薄膜的p型摻雜及光學和電學性質(zhì)

1.1 氧化鋅試驗所需丈量儀器 
　　以Kratos公司出產(chǎn)的剖析儀器進行XPS丈量；能量為1486.6eV的Al Ka射線陽極功率為225W的激光光源；捆綁能采納碳氫化合物Cls的284.8eV峰作為能量校正；XRD測驗采納DMAX2400型X射線衍射譜；測角儀設置，防散狹縫及發(fā)散狹縫均為1°，接納狹縫為0.30 mm；掃描速度為4°/min，掃描范圍在20°～80°之間；運用SMS1000型霍爾丈量儀進行摻雜活性原子N的ZnO薄膜Hall丈量；運用F-2500型光譜儀進行吸收光譜及光致發(fā)光光譜丈量；PL譜丈量條件設定：掃描速度為300 nm/min；激光光源波長為320.0 nm，光源狹縫為20.0 nm，接納光譜狹縫設定為20.0 nm；PNT電壓設定為400 V。 
　　1.2 試驗進程 
　　運用CVD技能，制備摻氮ZnO薄膜，運用二水合醋酸鋅為前驅(qū)，氮源采納醋酸銨，將二水合醋酸鋅溫度操控為250 ℃，醋酸銨溫度操控在120 ℃；依據(jù)不同的測驗意圖，出產(chǎn)ZnO薄膜襯底資料別離挑選運用硅片、一般玻片、石英玻片及ITO導電玻璃；將氧氣流量設定為10 ml/min；經(jīng)過體系內(nèi)溫度及壓強，對產(chǎn)品爐內(nèi)產(chǎn)品進行操控，中心溫區(qū)溫度操控在400 ℃～500 ℃范圍內(nèi)，升溫及保溫時間別離為60 min與30 min，壓強設定為0.1～2.0 kPa；在試驗反響完畢后，體系在氧氣中天然冷卻到室溫溫度。試驗設置狀況如圖1。 
　　在ITO導電玻璃中生長出ZnO p-n結(jié)器材，運用電解法或烯酸將導電玻璃外表存在的ITO資料涂層進行腐蝕，構(gòu)成絕緣區(qū)域；在導電玻璃上依照必定次第，掩蓋生成一層P型ZnO薄膜及n型ZnO薄膜；運用真空蒸發(fā)鍍膜法鍍鋁電極。 
　　2氧化鋅 試驗成果及剖析 
　　2.1 XPS丈量成果剖析 
　　將反響爐內(nèi)從高溫區(qū)到低溫區(qū)固體粉末樣本設定為待測樣品D1、D2、D3、D4。其間D1、D2歸于中心高溫區(qū)500 ℃環(huán)境中，D3、D4則歸于低溫區(qū)200 ℃環(huán)境中。測驗元素別離為鋅原子、氧原子、碳原子及氮原子。XPS丈量成果如圖2。 
　　研討上圖數(shù)據(jù)，能夠獲得樣品D1、D2中所含有的氮原子含量明顯高于D3、D4樣品中含氮原子含量，這種現(xiàn)象標明，體系中發(fā)作了含有氮元素的ZnO反響；在高溫區(qū)發(fā)作ZnO反響要比低溫區(qū)發(fā)作的反響較為強烈。 
　　經(jīng)過研討樣品的XPS圖譜，依據(jù)樣品結(jié)合能峰進行推斷，能夠獲取樣品D1、D2中可能出產(chǎn)摻氮氧化鋅化合物，而在D3、D4樣品中，含有大量的氧原子及碳原子，氮原子含量極低，然后標明，在高溫區(qū)范圍內(nèi)構(gòu)成摻氮的p-ZnO可能性較大。 

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