一、以铝作过渡层的c轴取向Si基ZnO晶体薄膜的生长及其肖特基二极管的研制（论文文献综述）
史志锋[1]（2015）在《高质量ZnO薄膜的MOCVD法可控生长及其发光器件研究》文中认为作为新型的宽带隙半导体材料，ZnO以其较大的带宽和高的激子束缚能自然成为人们研究的热点材料。然而，目前ZnO材料的制备还满足不了器件的要求，尤其是p型掺杂问题还没有得到很好的解决，而且所制备的ZnO基发光器件都存在发光效率低、稳定性和可靠性较差等问题。本论文基于MOCVD技术，重点围绕高质量ZnO薄膜的可控制备及其关键物理特性和高性能异质结器件的结构设计两方面展开了细致的研究，目的是制备出高效率的ZnO基发光二极管和激光器件。具体研究内容如下：采用光辅助MOCVD技术，通过优化多个生长参量（光辐照强度、生长温度和反应压强）成功制备出高质量的ZnO单晶薄膜和多维度ZnO纳米结构，并对其外延生长机理进行深入理解，为后续其在发光器件中的应用奠定基础。基于已获得的高质量ZnO材料，成功制备出高效率的n-ZnO/p-GaN基发光器件，通过对所制备器件的特性分析来解决其发光机制不明确、器件外量子效率低和工作稳定性差等难题。利用GaAs夹层掺杂技术开展p型ZnO材料的制备研究，并通过制备p-ZnO/n-SiC和p-ZnO/n-GaN/n-SiC两种异质结器件证实了ZnO:As薄膜的p型导电特性。所制备的器件均表现出良好的发光性能和工作稳定性。以ZnO/Si异质结构为基础开展了双异质结构发光器件的制备，通过在器件中引入具有圆形窗口的SiO2电流限制层，有效地降低了随机激光器件的阈值电流。我们重点研究了随机激光器的阈值特性、谐振模式和不对称双异质结构中的载流子注入和限制轮廓。以高质量的ZnO纳米结构为基础构筑了基于ZnO/MgO核壳异质结构的金属-绝缘层-半导体（MIS）结型激光器件，成功实现了来自于ZnO的低阈值激光，对所制备激光器的低阈值特性、谐振模式和温度敏感特性进行了细致的研究。特别是利用二维ZnO纳米墙网络结构制备出一种具有中空微腔准回音壁谐振模式的新型激光器件，该器件具有超低的激射阈值（2.1mA，对应的阈值电流密度为0.27A/cm2），其激光发射行为可持续到高温430K。
申德振,梅增霞,梁会力,杜小龙,叶建东,顾书林,吴玉喜,徐春祥,朱刚毅,戴俊,陈明明,季旭,汤子康,单崇新,张宝林,杜国同,张振中[2]（2014）在《氧化锌基材料、异质结构及光电器件》文中指出Ⅱ-Ⅵ族直接带隙化合物半导体氧化锌（ZnO）的禁带宽度为3.37 eV,室温下激子束缚能高达60 meV,远高于室温热离化能（26 meV）,是制造高效率短波长探测、发光和激光器件的理想材料。历经10年的发展,ZnO基半导体的研究在薄膜生长、杂质调控和器件应用等方面的研究获得了巨大的进展。本文主要介绍了以国家"973"项目（2011CB302000）研究团队为主体,在上述方面所取得的研究进展,同时概述国际相关研究,主要包括衬底级ZnO单晶的生长,ZnO薄膜的同质、异质外延,表面/界面工程,异质结电子输运性质、合金能带工程,p型掺杂薄膜的杂质调控,以及基于上述结果的探测、发光和激光器件等的研究进展。迄今为止,该团队已经实现了薄膜同质外延的二维生长、硅衬底上高质量异质外延、基于MgZnO合金薄膜的日盲紫外探测器、可重复的p型掺杂、可连续工作数十小时的同质结紫外发光管以及模式可控的异质结微纳紫外激光器件等重大成果。本文针对这些研究内容中存在的问题和困难加以剖析并探索新的研究途径,期望能对ZnO材料在未来的实际应用起到一定的促进作用。
秦海英,王婷,宋迎新,宋传利[3]（2013）在《Si基Al/ZnO/Ag肖特基二极管的研制及其光电特性》文中研究指明ZnO薄膜是以Si作为基底,利用射频磁控溅射和高温度退火技术制备而成的。分析ZnO薄膜结构特征时,使用X射线衍射显示ZnO薄膜具有高度的C轴择优取向;用电子显微镜扫描样品,表面光洁、平整。在制备ZnO薄膜工艺条件下,在石英玻璃基底上制备Al/ZnO/Ag肖特基二极管紫外探测器。对该器件进行电流测试显示:在室温下,Ag与ZnO已经形成肖特基接触,Al/ZnO/Ag肖特基二极管探测器具有明显的光电响应特性。
赵祥敏[4]（2011）在《磁控溅射制备A1N过渡层ZnO薄膜及其性能研究》文中指出大量研究表明ZnO薄膜已在气敏器件、表面声波器件和压敏器件等方面得到较为广泛的应用。高质量ZnO薄膜的制备一直是研究的核心和热点问题,能在Si片上实现ZnO薄膜的外延生长具有明显的成本优势和与微电子学的兼容性。由于Si与ZnO的晶格常数及热膨胀系数的失配度均很大,难以实现高质量ZnO薄膜的外延生长,采用中间缓冲层是一种值得研究的工艺。由于AlN的晶格结构与ZnO相同,所以可作为生长高质量ZnO薄膜的缓冲层,并改善ZnO/AlN界面结构。实验采用射频磁控溅射技术摸索出了制备AlN薄膜和ZnO薄膜C轴择优取向的最佳工艺参数,并在此基础上制备了ZnO/AlN双层膜。利用X射线衍射仪（XRD）、霍尔效应测试系统和扫描电子显微镜（SEM）等测试手段,研究分析了了有无AlN缓冲层ZnO薄膜以及不同溅射时间下AlN缓冲层的ZnO薄膜的结构、形貌及电学性能。结果表明,无论有无缓冲层,ZnO薄膜都会有高度的C轴择优取向。但是,引入AlN缓冲层后,ZnO薄膜样品的X射线衍射峰的半峰宽明显减小,2θ角越接近ZnO体材料的衍射峰位,电阻率降低,表明AlN缓冲层的引入大大改善了ZnO薄膜的结构和电学性能。而且通过对不同溅射时间下AlN缓冲层ZnO薄膜的结构、表面形貌和电学特性的分析发现,随着缓冲层溅射时间的增加,ZnO薄膜依然呈C轴择优取向,且粗糙度更小,晶粒呈圆球密堆结构,膜面更光滑,结晶更致密。当AlN缓冲溅射时间分别为60min和90min时,ZnO薄膜粗糙度、膜面光滑度、晶粒大小几乎完全相同。而随着缓冲层溅射时间的增加,ZnO薄膜的电阻率却先减小后增大。
王琴[5]（2011）在《溶胶—凝胶法制备棒状氮掺杂纳米氧化锌及其性能研究》文中认为近年来日益成熟和发展的纳米技术不仅极大提高了ZnO在光电领域的应用性能,而且赋予其强的光催化活性以及强紫外线吸收和散射能力,在光催化降解、杀菌和消除环境污染物领域引起了人们广泛的关注。本文利用溶胶-凝胶法制备棒状氮掺杂纳米ZnO粉体。通过X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、热失重分析（TG）对粉体进行表征,分析讨论了制备过程中各种因素对氮掺杂纳米ZnO形貌的影响,确定了制备棒状N掺杂纳米ZnO的最佳条件。系统的研究了该类材料对亚甲基蓝溶液的光催化降解性能和对棉织物的防紫外性能。主要研究工作和成果如下:（1）以硝酸锌,尿素,氨水等为原料,利用溶胶-凝胶法制备出高性能的粉色的棒状氮掺杂纳米ZnO。（2）研究讨论了实验过程中的主要影响因素,当氨水用量为50mL,尿素用量为20 g/L,表面活性剂PVP的浓度为10g/L,80℃时恒温4h,煅烧温度为550℃时所得到的晶体呈现出规则的棒状结构,粉体均为粉色,平均粒径为26nm,晶相与标准立方相ZnO衍射峰一致,没有其他杂峰出现,N的掺杂含量为1.25%。（3）通过对N的掺杂浓度,N掺杂纳米ZnO的浓度,晶体的形貌,溶液的初始pH值,亚甲基蓝的初始浓度,光源等影响因素的研究发现,在N的掺杂比例为1.5%,溶液pH=9,亚甲基蓝的初始浓度为10mg/L,光源为300W的汞灯的条件下,使用0.15g/L的棒状N掺杂纳米ZnO时,30min内光催化降解效率最好。（4）通过对光催化性能得研究发现,空穴和电子在催化降解过程中起比较重要的作用。（5）通过因素对比分析发现,用4g/L的棒状N掺杂纳米ZnO整理后的棉织物具有较强而且持久的紫外屏蔽效果,整理后的棉织物的UPF值为38.66,且水洗20次后仍然保持优良的紫外屏蔽性能。本文首次利用溶胶-凝胶法合成出棒状氮掺杂纳米氧化锌,实现了在掺杂的同时对晶体形貌的控制,且实验成本较低。使用该催化剂催化亚甲基蓝水溶液,催化效率大大提高;同时该粉体大大提高了棉织物的防紫外性能。
陈小庆[6]（2010）在《宽带隙半导体SiC和ZnO的光电性质及掺杂研究》文中提出SiC和ZnO属于第三代宽禁带半导体材料,它们都有很多优良的性能,所以一直都是人们研究的热点。SiC是一种典型的宽禁带半导体材料,迁移率很高、热稳定性和化学稳定性比较优良,在一些特殊的电子器件制造方面有非常大的应用潜力,比如高频、大功率、耐高温、抗辐射等。然而,SiC材料单晶片价格昂贵,目前国内虽已有了SiC单晶材料生长的相关报道,但其质量不好,高质量的SiC单晶片还需要进口,并且进口的单晶片还只是小尺寸的,大面积单晶片依然难以制备。这样的现状促使人们探讨在一些廉价衬底上生长SiC薄膜的方法,比如硅基片。一方面由于目前硅工艺比较成熟,可以买到很廉价的大面积的高纯硅基片,另一方面,在Si衬底上生长SiC薄膜,可以使我们的SiC制备与目前世界上已经比较成熟的Si工艺相结合,制备出相应的Si基器件,以适应大规模集成电路的需要。ZnO是一种Ⅱ-Ⅵ族的半导体材料,在室温下有着3.37 eV的禁带宽度（直接带隙）,激子结合能高达60 meV,因而受到了广泛关注,人们普遍认为它有望取代GaN而作为新一代短波长光电子材料的领军者。随着ZnO半导体材料的性质和制备工艺的研究不断的进展,基于ZnO的器件,特别是其光电子方面的器件研究取得了巨大进展,但目前来说还未达到实用化水平,其发展已到了瓶颈阶段,因而需要对ZnO材料的一些最基本的问题进行深入研究,比如说ZnO中的掺杂和缺陷,ZnO的生长设备改进,高质量的p型ZnO制备等等。另一方面,可以寻找其它p型衬底,来异质外延n型ZnO薄膜,制造异质pn结,并且研究其电致发光,也引起了人们的广泛关注。围绕上述背景,本论文分为五章,主要内容概括如下：第一章,简单介绍了SiC和ZnO的基本性质,包括结构,力学性质,热学性质,光电性质,介绍了它们的常用制备方法和表征手段,以及它们的广泛应用前景。第二章,具体介绍了我们实验组自行设计的,联通式双反应室的MOCVD设备。第三章,用MOCVD设备在硅衬底上制备了高质量的SiC掺Al薄膜,研究了Al在SiC薄膜中的掺杂机制,研究了SiC掺Al薄膜的导电类型调控。第四章,利用磁控溅射方法,在6H-SiC单晶片上外延掺Sb的ZnO薄膜,同时生长纯的ZnO薄膜作为对比,研究Sb掺杂对于ZnO薄膜的缺陷和光学性质的影响。第五章,总结和展望。
李河[7]（2010）在《ZnO电子结构与基本属性的第一性原理研究》文中指出氧化锌（ZnO）是一种具有多种性能的直接宽禁带半导体材料,这种材料的结构和性能具有很强的设计性。本文采用第一性原理的方法对ZnO的本征缺陷、组成掺杂以及外力对其电子结构和光学性能的影响等进行了研究,并通过比较分析,寻求其中的原因。全文主要可分为三个部分,第一部分对较有争议、机制复杂的ZnO的四种本征点缺陷的电子结构进行了研究；第二部分对ZnO的理论研究较少的非故意掺杂H、C,很难实现p型转变的Na掺杂以及掺杂方式难以界定的Al掺杂进行了分析；第三部分计算了不同外力对ZnO的电子结构和光学性能的影响。其主要内容和结果如下：1、计算了理想配比ZnO的电子结构,在此基础上计算了四种本征缺陷。结果表明：ZnO是一种直接禁带半导体材料。Oi缺陷产生了一个受主能级；Vzn缺陷在价带形成了一个受主能级；VO缺陷在带隙内产生一个深施主能级。Zni缺陷的介入使能带整体向下移动,形成一个新施主能级。Zni缺陷是导致ZnO呈现n型导电性的主要原因。2、计算和分析了ZnO非故意掺杂H/C、Na掺杂和Al掺杂。结果表明：（1）非故意掺杂H易在两个位置上存在,形成H-O键；非故意掺杂C引起晶格较大畸变,高能位易形成CO2,而在低能位下可以在晶格上留存。（2）单纯Na掺杂很难使ZnO呈现p型,Zni和Nai对NaZn具有强烈的补偿作用。（3）研究了不同的Al掺杂机制,间隙Al掺杂产生深能级缺陷；替代Al掺杂产生新施主能级。3、计算和分析了外力下对ZnO的电子结构和光学性能的影响。结果表明：随着外力的增加,（1）ZnO体积变小,带隙宽度整体展宽；（2）价带部分向低能端移动,导带部分向高能端移动；（3）光吸收函数、反射系数、折射指数、介电函数、损失函数中的各峰向高能端漂移。
韦新颖[8]（2010）在《ZAO膜和ZnO纳米阵列制备及应用研究》文中指出氧化锌（ZnO）是一种II-VI族直接、宽禁带化合物半导体材料,具有优越的光电性质。室温下,ZnO具有高的激子束缚能（60 meV）,N型导电性易通过施主元素掺杂实现,并且容易制备具有各种形貌特征的纳米阵列。因此,近年来氧化锌及氧化锌基材料被广泛的应用于各种光电器件的研究之中。本文采用直流反应溅射的方法在K9玻璃衬底上沉积了AZO薄膜,研究了制备工艺参数如:氧气浓度、溅射功率、衬底温度、气体流量对薄膜结构及光电性质的影响。EDS能谱和X-射线衍射谱分析表明铝元素被有效的掺进ZnO的晶格中,薄膜具有纤锌矿结构并沿c轴（002）方向择优生长,铝元素的掺入造成晶格发生一定程度的畸变,是导致薄膜存在平面应力的原因之一。氧气浓度是制备优质AZO透明导电薄膜的关键,适当的溅射功率、衬底温度和气体流量可以降低薄膜的内应力,所制备薄膜电阻率在10-4Ω?cm量级,可见光透过率大于90%。在AZO膜基片上,利用水热工艺研究制备了ZnO纳米阵列,SEM表征结果显示,90°C水温,一定浓度的乙酸锌的水溶液反应3小时可生长出形状规则的氧化锌纳米晶体,六亚甲基四胺溶于水可缓慢提供OH-,随着浓度增加还表现为对氧化锌非极性面的吸附作用,适当浓度的乙酸锌和六亚甲基四胺混合溶液可生长出规则形状的纳米棒、片状阵列。4200-SCS I-V测试结果表明AZO与ZnO纳米阵列之间具有良好的电接触,UV-1700分光光度计表征结果表明该复合膜的吸收限接近氧化锌体材,且由于存在缺陷能级吸收、纳米材料多界面散射等因素,其可见光透过率低于80%。在上述基础上,针对glass/AZO/n-ZnO/a-Si:H/M异质结太阳能电池的结构、电学、光学性质做了理论分析,为该课题的进一步开展积累一定的基础。
郭俊福[9]（2008）在《宽禁带半导体器件的研制及其测量技术》文中研究表明本学位论文围绕由宽禁带半导体材料SiC和ZnO构成的紫外光电探测器的研制以及宽禁带半导体材料电阻率测量仪器的研制这两方面展开,详细介绍了宽禁带半导体材料ZnO和SiC的性质、材料制备及器件方面的研究,介绍了两者在紫外光电探测器件方面的应用,并重点介绍了四种不同结构的紫外探测器工艺流程、I-V特性、光谱响应特性以及光谱响应随温度、电压的变化,最后还介绍了一台我们研制的基于高精度恒流源的高阻抗四探针测试仪,给出了该四探针测试仪的硬件电路、软件流程等。宽带隙（WBG）半导体材料ZnO具有禁带宽、激子能量大、高化学稳定性和热稳定性等特点,使得目前高质量ZnO材料和器件的制备成为国际上的研究热点之一。目前ZnO薄膜已经广泛应用于气体传感器、太阳能电池、紫外光电探测及激光器等众多领域。同为宽带隙半导体材料的SiC具有高临界击穿电场、高热导率、高载流子饱和漂移速度等优点,特别适合制作光电子、抗辐射、高频、大功率、高温、高压等方面的半导体器件。在一些要求较高的器件方面,SiC已经取代传统的Si成为国际上新的研究热点之一。本论文的研究工作和研究成果主要有:1)Au/n-ZnO/Au MSM结构的紫外增强光电探测的研制通过对该器件工艺的介绍,重点分析了该器件的I-V特性和光电流特性,实验结果表明该器件的光谱响应范围从200nm的紫外光波段到可见光波段,具备制成紫外探测器的条件。当工作在4V以上偏置电压时,电容小于3pF,可望用于较高频的环境。2)Au/n-4H-SiC肖特基紫外光电探测器的研制介绍了该肖特基器件的工艺流程,重点分析了该器件的光谱响应随偏置电压和环境温度的变化,实验结果表明该器件在高温、高压的极限条件下仍然保持着良好的I-V特性及光谱响应特性。该器件光谱响应范围200～400nm,反偏压下光谱响应灵敏度提高,当工作温度高于260℃时,该器件仍然保持良好的紫外响应特性。3)Au/n-ZnO/p-Si结构的紫外增强光电三极管的研制提出了一种以肖特基结作发射极、异质结作集电极的双极型紫外增强型光电三极管（SHBT）,测量了该三极管的I-V特性和光谱响应特性。实验结果表明该器件增强了对200nm到400nm之间的紫外波段光谱响应的灵敏度,同时保留了普通硅基光电三极管的可见光特性,其在370nm处紫外光响应灵敏度相比ZnO/Si异质结紫外光电探测器有着5～10倍的提高。4)Au/n-ZnO/p-SiC结构的紫外光电探测器的研制对该结构的器件I-V特性和光谱响应特性进行了测量并做了理论上的分析。实验结果表明此结构紫外光电探测器具有良好的紫外响应特性和较低的反向漏电流以及很低的结电容。器件光谱响应范围200～400nm,响应峰值在313nm,响应半宽65nm。室温下,反向工作电压大于5V,反向击穿电压达到70V。5)高阻抗四探针测试仪的研制针对目前对宽禁带半导体材料电阻率测量的需求,研制了一台基于精密恒流源电路的高阻抗四探针测试仪,给出了该四探针测试仪的硬件电路和软件流程。其电流源模块量程为lnA-100mA,最小电流分辨率0.5pA,输出电压最高达200V;电压测量模块量程为20mV-2V,输入阻抗高达1013Ω。
张伟英[10]（2008）在《直流溅射法制备ZnO/Si异质结的光电转换特性研究》文中研究说明ZnO是一种直接带隙的宽禁带半导体,在常温下的禁带宽度为3.37eV,由于其在可见光区域有很高的透过率,因此可以成为替代ITO和SnO2等传统透明导电氧化物薄膜（TCO）的新一代材料;因此ZnO薄膜在太阳能电池中的广泛应用是作为透明窗口。此外,ZnO在非故意掺杂下能易形成电子浓度较高的n型材料,并且很容易通过掺杂使电子浓度达到1020/cm3以上。结合以上两个特点,作者主要抓住ZnO薄膜在异质结光电转换过程中所起的作用进行一些研究探索。本论文的主要工作是研究ZnO/Si异质结的光电转换特性,其主要内容如下:第一章综述了ZnO薄膜材料的基本性质,并着重介绍了太阳能电池的发展概况及ZnO薄膜在这个领域的应用研究状况,指出了本论文的中心思想。第二章详细讲述了用直流反应溅射方法制各ZnO薄膜的实验过程并对薄膜的基本性质进行了相关的表征。在n型Si（100）衬底上制备出了高度沿c轴取向表面粗糙度较小的强紫外发射ZnO薄膜;并通过薄膜的拉曼散射谱分析得出薄膜中沿c轴方向存在张应力。第三章研究了各种生长条件对ZnO/Si异质结光电转换特性的影响,包括生长温度、生长气氛和生长时间。结果表明随着生长温度的提高,光生电流和光生电压都是迅速增大,这主要是和ZnO薄膜的结晶质量密切相关。随着生长气氛中氧含量的变化,ZnO/Si异质结的光生电压基本维持不变;随氧含量的增加,光生电流先是增加,当氧含量达到一定值（22.2%）时,而后又迅速的下降。这个过程主要因为生长过程中的氧含量影响了ZnO薄膜的本征缺陷浓度。此外对于生长时间的影响,光生电压也是基本维持不变,随着生长时间的增加,光生电流同样是先增加而后减小。当薄膜的厚度较小时,影响异质结电输运性质的主要因素是薄膜的结晶质量;当薄膜的厚度大到一定程度后,少子的扩散长度成为影响光电流的主要因素。第四章通过测量ZnO薄膜的光电流响应谱和异质结的光电压的响应谱,分析了ZnO薄膜的禁带宽度和ZnO薄膜光电流光谱响应的关系;ZnO:Al/Si异质结的光电压响应谱的测量发现在可见光照射条件下异质结两侧所产生的光电压方向相反,这可能是这种简单异质结电池光电转换效率比较低的原因。提出了解决问题的方法,可以通过后期退火以及加过渡层的方法来改善。第五章研究了各种退火条件对ZnO/Si异质结光电转换特性的影响,包括退火温度、退火气氛和退火时间。通过改变退火温度,我们发现400℃退火能够很好的改善异质结的光电转换特性,光生电流比没有退火前的增加了2倍多;但同时也发现当退火温度大于500℃时,异质结的光生电压和光生电流都大幅度的下降,直至减小至0。对于退火气氛对异质结光生伏特效应的影响,实验结果表明N2气退火后异质结的光电转换得到大幅度的提高,air气退火次之,O2气退火提高的最小。退火时间实验表明其改变对异质结的光电转换特性影响不大。
二、以铝作过渡层的c轴取向Si基ZnO晶体薄膜的生长及其肖特基二极管的研制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、以铝作过渡层的c轴取向Si基ZnO晶体薄膜的生长及其肖特基二极管的研制（论文提纲范文）
（1）高质量ZnO薄膜的MOCVD法可控生长及其发光器件研究（论文提纲范文）
| 内容提要 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 ZnO 材料简介 |
| 1.1.1 ZnO 材料的基本性质 |
| 1.1.2 ZnO 材料的晶体结构 |
| 1.1.3 ZnO 材料的应用 |
| 1.2 ZnO 材料的研究进展 |
| 1.2.1 ZnO 单晶薄膜研究 |
| 1.2.2 ZnO 纳米结构研究 |
| 1.2.3 ZnO 的 p 型掺杂研究 |
| 1.3 ZnO 基光电器件的研究进展 |
| 1.3.1 ZnO 基紫外 LEDs 的研究进展 |
| 1.3.2 ZnO 基紫外 LDs 的研究进展 |
| 1.4 本论文的选题依据与研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 光辅助 MOCVD 法可控生长高质量 ZnO 外延膜 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光辅助 MOCVD 系统 |
| 2.2.1 MOCVD 系统简介 |
| 2.2.2 本论文中用于制备 ZnO 薄膜的 MOCVD 系统 |
| 2.2.3 MOCVD 法制备 ZnO 材料的工艺简介 |
| 2.3 光辅助 MOCVD 法可控生长 ZnO 单晶薄膜 |
| 2.3.1 光辐照强度对 ZnO 形貌特性的影响 |
| 2.3.2 光辐照强度对 ZnO 结晶特性的影响 |
| 2.3.3 光辐照强度对 ZnO 光学特性的影响 |
| 2.3.4 光辐照强度对 ZnO 电学特性的影响 |
| 2.4 光辅助 MOCVD 法可控生长多维度 ZnO 外延层 |
| 2.4.1 实验过程简述 |
| 2.4.2 生长条件对 ZnO 外延层形貌特性的影响 |
| 2.4.3 生长条件改变对外延层维度调节的机制分析 |
| 2.4.4 GaN/c-Al2O3衬底上二维 ZnO 厚膜的结晶特性分析 |
| 2.4.5 不同维度 ZnO 外延层的光学特性研究 |
| 2.5 二维 ZnO 纳米墙网络结构的可控生长及其特性研究 |
| 2.5.1 ZnO 纳米墙网络结构的常用制备方法 |
| 2.5.2 ZnO 纳米墙网络结构的形貌与结晶特性 |
| 2.5.3 ZnO 纳米墙网络结构的生长机制分析 |
| 2.5.4 不同微孔尺寸 ZnO 纳米墙网络结构的可控制备 |
| 2.6 一维 ZnO 纳米线阵列结构的可控生长及其特性研究 |
| 2.6.1 实验过程简述 |
| 2.6.2 生长条件对 ZnO 纳米线阵列的特性影响 |
| 2.6.3 一维 ZnO 纳米线的生长机制分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 n-ZnO/p-GaN 异质结器件的特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 n-ZnO 纳米墙网络/p-GaN 异质结器件的制备及其特性研究 |
| 3.2.1 器件的制备流程 |
| 3.2.2 ZnO 纳米墙网络的材料特性研究 |
| 3.2.3 n-ZnO 纳米墙网络/p-GaN 异质结的能带结构 |
| 3.2.4 n-ZnO 纳米墙网络/p-GaN 异质结器件的电学特性研究 |
| 3.2.5 n-ZnO 纳米墙网络/p-GaN 异质结器件的温度敏感特性 |
| 3.3 n-ZnO 纳米线/ZnO 单晶膜/p-GaN 异质结器件的制备及其特性研究 |
| 3.3.1 器件的制备流程 |
| 3.3.2 ZnO 单晶薄膜、纳米线阵列的材料特性研究 |
| 3.3.3 n-ZnO 纳米线/ZnO 单晶膜/p-GaN 异质结器件的电学特性研究 |
| 3.3.4 n-ZnO 纳米线/ZnO 单晶膜/p-GaN 异质结器件的温度敏感特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 As 掺杂制备 p-ZnO 薄膜及异质结发光器件 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 As 掺杂 ZnO 薄膜的特性研究 |
| 4.2.1 As 掺杂 ZnO 的受主形成机制 |
| 4.2.2 GaAs 夹层方法制备 p-ZnO 薄膜 |
| 4.2.3 生长温度对 ZnO:As 薄膜性质的影响 |
| 4.2.4 ZnO:As 薄膜的光学特性 |
| 4.3 p-ZnO:As 基异质结发光器件的研究 |
| 4.3.1 p-ZnO:As/n-SiC 异质结发光器件的制备及其特性研究 |
| 4.3.2 p-ZnO:As/n-GaN/n-SiC 异质结发光器件的制备及其特性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 Si 基 ZnO 发光器件的特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 n-ZnO/i-MgZnO/p-Si 异质结器件的制备及其特性研究 |
| 5.2.1 n-ZnO/i-MgZnO/p-Si 异质结器件的制备 |
| 5.2.2 ZnO、MgZnO 薄膜的特性研究 |
| 5.2.3 n-ZnO/i-MgZnO/p-Si 异质结器件的电学特性研究 |
| 5.3 n-MgZnO/i-ZnO/SiO_2/p-Si 不对称双异质结器件的制备及其特性研究 |
| 5.3.1 随机激光的简介及发展 |
| 5.3.2 器件的制备流程 |
| 5.3.3 ZnO、MgZnO 薄膜的特性研究 |
| 5.3.4 n-MgZnO/i-ZnO/SiO_2/p-Si 异质结器件的电学特性研究 |
| 5.3.5 n-MgZnO/i-ZnO/SiO_2/p-Si 异质结器件的激射行为分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 基于 ZnO/MgO 核壳纳米结构的紫外激光器件制备及其特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 ZnO 纳米线基 MIS 结型 LDs 的制备及其特性研究 |
| 6.2.1 ZnO 纳米线/MgO 核壳异质结构的制备 |
| 6.2.2 ZnO 纳米线/MgO 核壳异质结构的光学特性分析 |
| 6.2.3 ZnO 纳米线基 MIS 结型 LDs 的制备及其电学特性 |
| 6.2.4 ZnO 纳米线基 MIS 激光器件的激射行为分析 |
| 6.3 ZnO 纳米墙网络基 MIS 结型 LDs 的制备及其特性研究 |
| 6.3.1 ZnO 纳米墙网络/MgO 核壳异质结构的制备 |
| 6.3.2 ZnO 纳米墙网络基 MIS 结型 LDs 的制备及其电学特性 |
| 6.3.3 ZnO 纳米墙网络基 MIS 激光器件的激射行为分析 |
| 6.4 n-ZnO/MgO/p-NiO 纳米线三层核壳结构双向驱动发光器件 |
| 6.4.1 ZnO/MgO/NiO 三层核壳异质结构的制备 |
| 6.4.2 n-ZnO/MgO/p-NiO 异质结器件的制备及其电学特性 |
| 6.4.3 n-ZnO/MgO/p-NiO 异质结中载流子产生、传输和复合机制分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 结论 |
| 本论文的创新点 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
（2）氧化锌基材料、异质结构及光电器件（论文提纲范文）
| 1引言 |
| 2氧化锌基单晶薄膜的同质、异质外延与界面 |
| 2. 1氧化锌薄膜的同质外延 |
| 2. 2 Zn O薄膜的MOCVD异质外延生长 |
| 2.2.1蓝宝石衬底上氧化锌薄膜的异质外延 |
| 2.2.1.1缓冲层厚度对薄膜生长模式的影响 |
| 2. 2. 1. 2表面活化剂对二维层状外延的改善 |
| 2. 2. 1. 3高温异质外延 |
| 2. 2. 2 Si衬底上Zn O薄膜的异质外延 |
| 2.3 Zn O基异质结构的极化调制和界面工程 |
| 2.3.1异质结界面的二维电子气 |
| 2. 3. 2 Zn O基异质结构中的散射机制和量子输运特性 |
| 2. 3. 3 Zn O基异质结构中二维电子气的光致发光与时间劣化 |
| 3能带工程及探测器应用 |
| 3. 1蓝宝石基高Mg组分W-Mg Zn O单晶薄膜的表面/界面工程与日盲紫外探测器 |
| 3. 2硅基高Mg组分W-Mg Zn O单晶薄膜的高温界面工程与日盲紫外单色/双色探测性能 |
| 3. 3立方相Mg Zn O合金及其探测器 |
| 3. 4 Cd Zn O / Mg Zn O多量子阱的制备与光电性能研究 |
| 4 p型掺杂和同质结发光器件 |
| 4. 1 Zn O同质结LED的研究进展 |
| 4.2 Zn O中薄膜材料中的杂质调控 |
| 4.2.1衬底中Al对p型掺杂的影响 |
| 4.2.2等电子共掺杂 |
| 4.2.2.1 Be-N共掺杂 |
| 4. 2. 2. 2 Te-N共掺杂 |
| 4. 2. 3 Li-N双受主掺杂 |
| 5异质结发光和激光 |
| 5. 1 MIS结构LED |
| 5. 2采用其他p型材料的异质结LED |
| 5. 2. 1薄膜异质结LED |
| 5. 2. 2微纳米异质结LED |
| 5. 3电泵浦Zn O紫外激光 |
| 5. 3. 1电泵浦随机激光 |
| 5 . 3 . 2电泵浦F-P激光 |
| 5. 3. 3电泵浦回音壁模激光 |
| 6结束语 |
（3）Si基Al/ZnO/Ag肖特基二极管的研制及其光电特性（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 器件制备实验 |
| 3 光电特性分析 |
| 3.1 ZnO薄膜构造及表面特征 |
| 3.2 Al/ZnO/Ag肖特基二极管探测器的伏安特性 |
| 3.3 Al/ZnO/Ag肖特基二极管紫外探测器的C—V特性 |
| 4 结束语 |
（4）磁控溅射制备A1N过渡层ZnO薄膜及其性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 ZnO 薄膜概述 |
| 1.2.1 ZnO 的晶体结构 |
| 1.2.2 ZnO 的应用 |
| 1.3 宽带隙绝缘材料AlN |
| 1.3.1 AlN 的晶体结构 |
| 1.3.2 AlN 薄膜的应用 |
| 1.4 过渡层(缓冲层)概述 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第2章 ZnO 和AlN 薄膜的制备方法及性能表征手段 |
| 2.1 ZnO 和AlN 薄膜的制备 |
| 2.1.1 金属有机化学气相沉积 |
| 2.1.2 脉冲激光沉积 |
| 2.1.3 分子束外延 |
| 2.1.4 磁控溅射 |
| 2.2 本实验采用的制备方法—磁控溅射法 |
| 2.2.1 磁控溅射原理 |
| 2.2.2 溅射的基本过程 |
| 2.2.3 溅射沉积的分类 |
| 2.2.4 多靶磁控溅射技术 |
| 2.3 ZnO 和AlN 薄膜的性能表征手段 |
| 2.3.1 X 射线衍射 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜 |
| 2.3.3 原子力显微镜 |
| 2.3.4 霍尔效应测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 AlN 薄膜的制备与生长取向研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 AlN 薄膜的制备 |
| 3.2.1 实验装置 |
| 3.2.2 衬底的预处理 |
| 3.2.3 样品制备工艺参数 |
| 3.2.4 制备AlN 薄膜的实验步骤 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 衬底温度对AlN 薄膜生长取向的影响 |
| 3.3.2 工作气压对AlN 薄膜生长取向的影响 |
| 3.3.3 溅射功率对AlN 薄膜生长取向的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 ZnO 薄膜的制备与生长取向研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ZnO 薄膜的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 衬底温度对ZnO 薄膜生长取向的影响 |
| 4.3.2 工作气压对ZnO 薄膜生长取向的影响 |
| 4.3.3 溅射功率对ZnO 薄膜生长取向的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 ZnO/AlN 复合膜的制备与性能表征 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 ZnO/AlN 复合薄膜的制备 |
| 5.2.1 样品制备工艺参数 |
| 5.2.2 制备ZnO/AlN 复合薄膜的实验步骤 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 ZnO/AlN 复合膜与ZnO 单层膜XRD 测试对比 |
| 5.3.2 ZnO/AlN 复合膜与ZnO 单层膜原子力显微镜测试对比 |
| 5.3.3 ZnO/AlN 复合膜与ZnO 单层膜电学参数及导电类型对比 |
| 5.4 不同溅射时间下AlN 缓冲层对ZnO 薄膜的影响 |
| 5.5 结果与讨论 |
| 5.5.1 AFM 表面形貌分析 |
| 5.5.2 XRD 测试分析 |
| 5.5.3 霍尔测试分析 |
| 5.6 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）溶胶—凝胶法制备棒状氮掺杂纳米氧化锌及其性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 溶胶-凝胶法的应用现状 |
| 1.3 N 掺杂纳米ZnO |
| 1.3.1 N 掺杂纳米ZnO 的开发现状 |
| 1.3.2 N 掺杂纳米ZnO 晶体的生长 |
| 1.4 纳米ZnO 的光催化降解性 |
| 1.4.1 纳米ZnO 降解亚甲基蓝及掺杂在催化降解中的应用 |
| 1.4.2 光催化降解的影响因素 |
| 1.5 纳米ZnO 的紫外屏蔽性 |
| 1.5.1 纳米ZnO 紫外屏蔽性的特点 |
| 1.5.2 纳米ZnO 的抗紫外机理 |
| 1.6 棒状N 掺杂纳米ZnO 研究中存在的问题 |
| 1.7 本课题研究的内容和目的 |
| 第二章 棒状N 掺杂纳米ZnO 的制备 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 实验药品及仪器 |
| 2.1.2 实验方法 |
| 2.2 测试表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 氨水的用量 |
| 2.3.2 尿素的用量 |
| 2.3.3 表面活性剂PVP 的用量 |
| 2.3.4 恒温温度 |
| 2.3.5 恒温时间 |
| 2.3.7 前驱体热分析 |
| 2.3.6 燃烧温度 |
| 本章小结 |
| 第三章 棒状N 掺杂纳米ZnO 催化降解亚甲基蓝 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 实验药品及仪器 |
| 3.1.2 实验方法 |
| 3.2 亚甲基蓝降解的实验 |
| 3.2.1 吸收曲线的测定 |
| 3.2.2 参比实验 |
| 3.2.3 光催化降解影响因素 |
| 3.3 光催化剂的回收和利用 |
| 3.4 光催化降解机理 |
| 本章小结 |
| 第四章 棒状氮掺杂纳米ZnO 的防紫外性研究 |
| 4.1 实验 |
| 4.1.1 实验药品和仪器 |
| 4.1.2 实验方法 |
| 4.2 性能测试 |
| 4.2.1 抗紫外线测试 |
| 4.2.2 耐水洗性测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 棒状氮掺杂纳米ZnO 用量对棉织物紫外屏蔽性的影响 |
| 4.3.2 不同形貌的氮掺杂纳米ZnO 对棉织物的紫外屏蔽性的影响 |
| 4.3.3 棉织物整理效果耐久性分析 |
| 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间已发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）宽带隙半导体SiC和ZnO的光电性质及掺杂研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 SiC材料的简单介绍 |
| 1.1.1 SiC材料的基本性质 |
| 1.1.2 SiC晶体的结构性质 |
| 1.1.3 SiC的物理和化学性质 |
| 1.1.4 SiC材料的制备 |
| 1.1.5 SiC材料的掺杂 |
| 1.1.6 SiC薄膜的生长及缺陷 |
| 1.1.7 SiC的人为导电类型控制掺杂 |
| 1.1.8 SiC的器件工艺及其应用 |
| 1.2 ZnO材料概述和基本性质 |
| 1.2.1 ZnO的晶体结构 |
| 1.2.2 ZnO晶体的电学性质和能带结构 |
| 1.2.3 ZnO的光学性质 |
| 1.2.4 ZnO薄膜的生长、掺杂及研究现状 |
| 1.3 固体中的缺陷 |
| 1.3.1 缺陷分类 |
| 1.3.2 缺陷的作用 |
| 1.4 薄膜的制备技术和表征手段 |
| 1.4.1 薄膜的制备技术 |
| 1.4.1.1 分子束外延技术(MBE) |
| 1.4.1.2 脉冲激光沉积技术(PLD) |
| 1.4.1.3 真空溅射技术(Sputter1ng) |
| 1.4.1.4 喷雾热分解法(SprayPyrolysis) |
| 1.4.1.5 溶胶—凝胶(Sol—Gel)法 |
| 1.4.1.6 液相外延技术 |
| 1.4.1.7 化学气相沉积技术(Vc)D |
| 1.4.1.8 金属有机物化学气相沉积技术 |
| 1.4.2 针对薄膜样品的表征手段 |
| 参考文献 |
| 第二章 连通式双反应室MOCVD设备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 联通式、双反应式MOCVD系统介绍 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 MOCVD制备SiC:Al/Si薄膜的导电类型调控研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SiC/Si异质外延生长和竞位外延掺杂理论 |
| 3.2.1 SiC/Si薄膜的生长简介 |
| 3.2.2 Si衬底上外延SiC薄膜的动力学理论分析 |
| 3.2.3 Si衬底上生长SiC薄膜的化学机理分析 |
| 3.2.4 "竞位外延"掺杂理论 |
| 3.3 样品制备 |
| 3.4 试验结果及分析 |
| 3.4.1 样品的导电类型测量结果 |
| 3.4.2 样品的XPS测试结果 |
| 3.4.3 样品的XRD测试结果 |
| 3.4.4 样品的SEM测试结果 |
| 3.4.5 样品的霍尔测试结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Sb掺杂ZnO薄膜的缺陷和光学性质研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验设备介绍 |
| 4.3 样品制备 |
| 4.3 实验结果及分析 |
| 4.3.1 样品的XRD测试结果 |
| 4.3.2 样品的XPS测试结果 |
| 4.3.3 样品的低温光致发光(PL)分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结和展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的论文目录 |
（7）ZnO电子结构与基本属性的第一性原理研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 ZnO晶体的基本结构与基本属性 |
| 1.2.1 ZnO晶体的基本结构 |
| 1.2.2 ZnO晶体的基本物理性能 |
| 1.3 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.3.1 体单晶生长 |
| 1.3.2 薄膜方面 |
| 1.4 计算材料学和计算材料设计 |
| 1.4.1 计算材料学概述 |
| 1.4.2 计算材料设计概述 |
| 1.4.3 材料设计发展概况 |
| 1.5 第一性原理发展与作用 |
| 1.6 第一性原理研究ZnO的概况 |
| 1.6.1 本征缺陷第一性原理研究 |
| 1.6.2 掺杂第一性原理研究 |
| 1.7 研究的目的和内容 |
| 1.7.1 研究目的 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 第2章 第一性原理计算方法 |
| 2.1 密度泛函理论 |
| 2.1.1 薛定谔(Schrodinger)方程 |
| 2.1.2 绝热近似(Born-Oppenheimer)方法 |
| 2.1.3 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.1.4 Kohn-Sham方程 |
| 2.1.5 交换-关联能函数近似 |
| 2.2 能带理论 |
| 2.2.1 布拉赫(Bloch)定理 |
| 2.2.2 能带计算过程 |
| 第3章 ZnO本征点缺陷的理论计算 |
| 3.1 几何优化 |
| 3.2 理想配比ZnO电子结构计算 |
| 3.3 本征点缺陷对ZnO电子结构影响 |
| 3.3.1 ZnO:O_i模型电子结构 |
| 3.3.2 ZnO:Zn_i模型电子结构 |
| 3.3.3 ZnO:V_(Zn)模型电子结构 |
| 3.3.4 ZnO:V_O模型电子结构 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 ZnO第一性原理掺杂研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非故意掺杂 |
| 4.2.1 H元素非故意掺杂 |
| 4.2.2 C元素非故意掺杂 |
| 4.3 ZnO:Na掺杂电子结构理论计算 |
| 4.3.1 几何优化 |
| 4.3.2 ZnO:Na电子结构理论计算 |
| 4.4 ZnO:Al掺杂电子结构理论计算 |
| 4.4.1 几何优化 |
| 4.4.2 ZnO:Al掺杂电子结构 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 外力对ZnO电子结构和光学性质的影响 |
| 5.1 几何优化 |
| 5.2 电子结构 |
| 5.3 光学特性的计算 |
| 5.3.1 不同外力下ZnO光吸收性能的影响 |
| 5.3.2 不同外力对ZnO的反射率等特性的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 硕士期间拟发表的论文 |
| 致谢 |
（8）ZAO膜和ZnO纳米阵列制备及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 第二章 氧化锌的基本性质及应用 |
| 2.1 氧化锌的基本性质 |
| 2.1.1 结构性质 |
| 2.1.2 电学性质 |
| 2.1.3 光学性质 |
| 2.2 AZO 膜、ZnO 纳米阵列的基本应用 |
| 2.2.1 透明导电薄膜 |
| 2.2.2 场发射器件 |
| 2.2.3 压电器件 |
| 2.2.4 发光二极管 |
| 2.2.5 薄膜晶体管 |
| 2.3 AZO 膜、ZnO 纳米阵列在太阳能电池方面的应用 |
| 2.3.1 染料敏化电池(DSSC) |
| 2.3.2 PN 结太阳能电池 |
| 第三章 薄膜生长及表征方法 |
| 3.1 薄膜生长机理 |
| 3.2 薄膜中的缺陷 |
| 3.3 薄膜中的应力 |
| 3.3.1 应力类型 |
| 3.3.2 应力测量 |
| 3.4 薄膜的制备方法 |
| 3.4.1 溅射及磁控溅射 |
| 3.4.2 直流磁控溅射原理 |
| 3.4.3 晶体的水热法生长 |
| 3.4.4 氧化锌的水热生长过程 |
| 3.5 薄膜的表征方法 |
| 第四章 AZO 膜、ZnO 纳米阵列制备工艺研究 |
| 4.1 直流反应磁控溅射AZO 薄膜 |
| 4.1.1 实验设计 |
| 4.1.1.1 材料和基片的准备 |
| 4.1.1.2 工艺参数及实验步骤设计 |
| 4.1.2 结果讨论 |
| 4.1.2.1 氧气浓度对AZO 薄膜性质的影响 |
| 4.1.2.2 溅射功率（V，I）对AZO 薄膜性质的影响 |
| 4.1.2.3 基片温度对AZO 薄膜性质的影响 |
| 4.1.2.4 气体流量对AZO 薄膜光电性质的影响 |
| 4.2 小结 |
| 4.3 水热法制备氧化锌纳米阵列 |
| 4.3.1 实验设计 |
| 4.3.1.1 材料及设备 |
| 4.3.1.2 实验过程 |
| 4.3.2 结果讨论 |
| 4.3.2.1 乙酸锌溶液中ZnO 纳米阵列的形貌特征 |
| 4.3.2.2 HMT 乙酸锌混合溶液中ZnO 纳米阵列的形貌特征 |
| 4.3.2.3 生长工艺对ZnO 纳米阵列形貌特征的影响 |
| 4.4 小结 |
| 4.5 AZO+ZnO 纳米阵列复合膜的光电性质 |
| 4.5.1 电学性质 |
| 4.5.2 光学性质 |
| 第五章 glass/AZO/nc-ZnO/a-Si/M 太阳能电池探索 |
| 5.1 非晶硅材料 |
| 5.1.1 a-Si:H 的电学性质 |
| 5.1.1.1 非晶态硅能带结构 |
| 5.1.1.2 非晶硅的掺杂 |
| 5.1.2 a-Si:H 的光学性质 |
| 5.2 异质结能带特点 |
| 5.3 glass/AZO/nc-ZnO/a-Si/M 电池结构与分析 |
| 5.3.1 结构分析 |
| 5.3.2 电学分析 |
| 5.3.2.1 静电特性 |
| 5.3.2.2 伏安特性 |
| 5.3.2.3 光伏特性 |
| 5.3.3 光学分析 |
| 5.3.3.1 光线传播 |
| 5.3.3.2 光的吸收 |
| 5.3.4 小结 |
| 5.3.5 电池设计 |
| 5.3.5.1 影响电池效率的因素 |
| 5.3.5.2 设计要求 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 论文的总结 |
| 6.2 存在的问题及建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 攻硕期间取得的研究成果 |
（9）宽禁带半导体器件的研制及其测量技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 宽禁带半导体 |
| 1.2 本论文的主要工作 |
| 参考文献 |
| 第二章 ZnO的性质、材料制备和研究现状 |
| 2.1 ZnO的性质 |
| 2.1.1 ZnO的品格结构 |
| 2.1.2 ZnO薄膜紫外受激发射 |
| 2.1.3 ZnO的透明导电特性 |
| 2.1.4 ZnO的气敏特性 |
| 2.1.5 ZnO的压敏特性 |
| 2.1.6 ZnO的p-n结特性 |
| 2.2 ZnO材料的制备 |
| 2.2.1 溅射法(sputtering) |
| 2.2.2 脉冲激光淀积(PLD)法 |
| 2.2.3 分子束外延(Molecular Beam Epitaxy) |
| 2.2.4 化学气相沉积法(CVD) |
| 2.2.5 喷雾热解法(Spray Pyrolysis) |
| 2.2.6 溶胶凝胶法(Sol-Gel) |
| 2.2.7 原子层外延生长法(ALE) |
| 2.2.8 蒸发法 |
| 2.2.9 其它技术 |
| 2.3 ZnO掺杂技术简介 |
| 2.4 ZnO器件研究现状 |
| 2.4.1 压电器件 |
| 2.4.2 太阳能电池 |
| 2.4.3 气敏元件 |
| 2.4.4 压敏元件 |
| 2.4.5 紫外探测器 |
| 2.4.6 发光器件 |
| 参考文献 |
| 第三章 SiC的性质、材料制备和研究现状 |
| 3.1 SiC的基本性质 |
| 3.1.1 SiC的多型结构 |
| 3.1.2 SiC的光学性质 |
| 3.1.3 SiC的电学性质 |
| 3.1.4 SiC的热稳定性 |
| 3.1.5 SiC的化学性质 |
| 3.1.6 SiC的掺杂 |
| 3.2 SiC材料的制备 |
| 3.2.1 SiC单晶生长 |
| 3.2.2 SiC单晶缺陷 |
| 3.2.3 SiC薄膜生长 |
| 3.2.4 SiC薄膜缺陷 |
| 3.3 SiC器件研究现状 |
| 3.3.1 肖特基势垒二极管(SBD) |
| 3.3.2 紫外光电器件 |
| 3.3.3 功率MOSFET |
| 3.3.4 异质结器件 |
| 3.3.5 开关器件 |
| 3.3.6 在微电子机械系统(MEMS)的应用 |
| 参考文献 |
| 第四章 Au/n-ZnO/Au MSM结构紫外增强光电探测器 |
| 4.1 光电探测器理论 |
| 4.1.1 光电导探测器 |
| 4.1.2 光伏型探测器 |
| 4.1.3 光电探测器的参数 |
| 4.2 原型器件的制备 |
| 4.3 样品测试与分析 |
| 4.3.1 I-V特性 |
| 4.3.2 C-V特性 |
| 4.3.3 光电流特性 |
| 4.3.4 光电导特性 |
| 4.3.5 光生伏特效应 |
| 4.3.6 器件照片 |
| 4.4 结论和工作展望 |
| 参考文献 |
| 第五章 Au/n-4H-SiC肖特基紫外光电探测器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 原型器件的制备 |
| 5.3 SiC肖特基紫外探测器基本原理 |
| 5.4 样品测试与分析 |
| 5.4.1 I-V特性 |
| 5.4.2 C-V特性 |
| 5.4.3 光谱响应特性 |
| 5.4.4 光谱响应特性随偏压的变化 |
| 5.4.5 光谱响应特性随温度的变化 |
| 5.4.6 量子效率 |
| 5.4.7 共阴双肖特基SiC紫外探测器 |
| 5.4.8 器件照片 |
| 5.5 结论和工作展望 |
| 参考文献 |
| 第六章 Au/n-ZnO/p-Si结构紫外增强光电三极管 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 原型器件的制备 |
| 6.3 样品测试与分析 |
| 6.3.1 I-V特性 |
| 6.3.2 光电流特性 |
| 6.3.3 器件照片 |
| 6.4 结论和工作展望 |
| 参考文献 |
| 第七章 Au/n-ZnO/p-SiC结构的紫外光电探测器 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 原型器件的制备 |
| 7.3 样品测试与分析 |
| 7.3.1 I-V特性 |
| 7.3.2 光电流特性 |
| 7.3.3 光生功率及效率 |
| 7.3.4 结电容特性 |
| 7.3.5 器件照片 |
| 7.4 结论和工作展望 |
| 参考文献 |
| 第八章 宽禁带半导体材料电阻率的测量:四探针测试仪 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 四探针测量电阻率的基本原理 |
| 8.2.1 四探针测量电阻率的基本方法 |
| 8.2.2 常规四探针电阻率测量的基本原理 |
| 8.2.3 四探针电阻率的准测条件分析 |
| 8.2.4 测量电流对测量结果的影响和求最佳电流 |
| 8.3 高阻抗四探针测试仪的硬件电路设计 |
| 8.3.1 总体方案设计 |
| 8.3.2 恒流源电路设计 |
| 8.3.3 高阻抗数字电压表电路设计 |
| 8.3.4 电源电路设计 |
| 8.3.5 主板控制电路设计 |
| 8.4 电路的可靠性问题 |
| 8.4.1 常见的绝缘材料的性质及其比较 |
| 8.4.2 泄露电流 |
| 8.4.3 静电干扰和屏蔽 |
| 8.5 高阻抗四探针测试仪的软件设计 |
| 8.5.1 数字电压表程序流程 |
| 8.5.2 主极控制单片机程序流程 |
| 8.5.3 四探针自动量程的电流设置 |
| 8.6 结论和工作展望 |
| 参考文献 |
| 第九章 总结 |
| 攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| 致谢 |
（10）直流溅射法制备ZnO/Si异质结的光电转换特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 ZnO的晶体结构 |
| 1.2 ZnO晶体的基本性质 |
| 1.3 ZnO的电学性质和掺杂 |
| 1.4 ZnO的光学性质 |
| 1.4.1 ZnO的透射光谱 |
| 1.4.2 ZnO的光致发光 |
| 1.5 ZnO薄膜的制备 |
| 1.5.1 ZnO薄膜的生长方法 |
| 1.6 太阳能电池的发展概况以及ZnO薄膜在太阳能电池中的应用 |
| 1.6.1 太阳能电池的分类及其发展 |
| 1.6.2 ZnO薄膜在太阳能电池中的应用 |
| 1.7 本论文的研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 ZnO薄膜的制备和表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 ZnO薄膜的制备及其基本表征手段 |
| 2.2.1 薄膜的制备 |
| 2.2.2 样品测试分析 |
| 2.3 薄膜的表征和分析 |
| 2.3.1 ZnO薄膜的结构表征 |
| 2.3.2 ZnO薄膜表面形貌的表征 |
| 2.3.3 光致发光的研究 |
| 2.3.4 ZnO薄膜拉曼散射光谱 |
| 参考文献 |
| 第三章 ZnO/Si异质结光电转换特性及生长条件的优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ZnO的光电转换特性 |
| 3.2.1 半导体的光电效应 |
| 3.2.2 ZnO/Si异质结的光电转换特性 |
| 3.3 生长温度对光电转换特性的影响 |
| 3.4 氧含量对光电转换特性的影响 |
| 3.4.1 氧含量对异质结光电转换特性的影响 |
| 3.4.2 氧含量对薄膜透过率的影响 |
| 3.5 生长时间对光电转换特性的影响 |
| 3.5.1 样品的制备 |
| 3.5.2 厚度对异质结I-V特性的影响 |
| 3.5.3 厚度对异质结C-V特性的影响 |
| 3.5.4 厚度对ZnO/Si异质结光电转换特性的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 ZnO/Si异质结的光电转换机理研究 |
| 4.1 光响应谱的测量及其作用 |
| 4.2 光谱响应的测量系统的建立和标定 |
| 4.3 ZnO/Si异质结的光谱响应 |
| 4.3.1 样品的制备和测量 |
| 4.3.2 ZnO薄膜的光电导谱 |
| 4.3.3 异质结的光电压响应谱 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 退火处理对ZnO/Si异质结光电转换特性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 退火与不退火样品的比较 |
| 5.2.1 样品的制备 |
| 5.2.2 退火对薄膜结构的影 |
| 5.2.3 退火对异质结I-V特性的影响 |
| 5.3 退火温度对ZnO/Si异质结性质的影响 |
| 5.3.1 样品的制备和测量 |
| 5.3.2 退火温度对ZnO/Si异质结光电转换的影响 |
| 5.3.3 退火温度对异质结I-V特性的影响 |
| 5.3.4 退火温度对ZnO薄膜晶体结构的影响 |
| 5.3.5 退火温度对薄膜表面形貌的影响 |
| 5.4 退火气氛对异质结光电转换特性的影响 |
| 5.5 退火时间对异质结光电转换特性的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结和展望 |
| 致谢 |
| 硕博连读期间所发表的论文 |
四、以铝作过渡层的c轴取向Si基ZnO晶体薄膜的生长及其肖特基二极管的研制（论文参考文献）
- [1]高质量ZnO薄膜的MOCVD法可控生长及其发光器件研究[D]. 史志锋. 吉林大学, 2015(08)
- [2]氧化锌基材料、异质结构及光电器件[J]. 申德振,梅增霞,梁会力,杜小龙,叶建东,顾书林,吴玉喜,徐春祥,朱刚毅,戴俊,陈明明,季旭,汤子康,单崇新,张宝林,杜国同,张振中. 发光学报, 2014(01)
- [3]Si基Al/ZnO/Ag肖特基二极管的研制及其光电特性[J]. 秦海英,王婷,宋迎新,宋传利. 信息技术与信息化, 2013(03)
- [4]磁控溅射制备A1N过渡层ZnO薄膜及其性能研究[D]. 赵祥敏. 牡丹江师范学院, 2011(01)
- [5]溶胶—凝胶法制备棒状氮掺杂纳米氧化锌及其性能研究[D]. 王琴. 苏州大学, 2011(06)
- [6]宽带隙半导体SiC和ZnO的光电性质及掺杂研究[D]. 陈小庆. 中国科学技术大学, 2010(09)
- [7]ZnO电子结构与基本属性的第一性原理研究[D]. 李河. 武汉理工大学, 2010(12)
- [8]ZAO膜和ZnO纳米阵列制备及应用研究[D]. 韦新颖. 电子科技大学, 2010(04)
- [9]宽禁带半导体器件的研制及其测量技术[D]. 郭俊福. 中国科学技术大学, 2008(06)
- [10]直流溅射法制备ZnO/Si异质结的光电转换特性研究[D]. 张伟英. 中国科学技术大学, 2008(06)