一、氧化锌宽禁带半导体薄膜的发光及其p-n结特性（论文文献综述）
褚旭龙[1]（2021）在《氧化镓基光电探测器件结构与性能优化研究》文中提出区别于传统红外探测机制,日盲紫外探测技术具备多方面不可比拟的优势。由于辐射源少,紫外探测往往具有探测难度低、虚警率和误报率下降等优点,同时,其属于无源被动式探测,隐蔽安全性好,能够对发动机、导弹、等离子体辐射等产生的紫外信号源作出准确的判断,在紫外制导、紫外预警、紫外干扰以及紫外通讯等方面具有很好的军事应用价值以及民事应用价值。氧化镓作为新型的宽禁带半导体材料,因其具备诸多的优异的物理特性（禁带宽度大、击穿电场强等）,近年来,已成为国内外开展日盲区紫外光电探测器研究工作的热点对象。本论文以氧化镓半导体材料为主要研究材料对象,以不同器件结构类型为研究主线,分析各结构器件优缺点,开展对应结构下的性能优化研究。按照工作方式的不同,日盲区紫外光电探测器器件结构可分为光电导型、肖特基势垒型、金属-半导体-金属型、p-n结、pin结等多种类型。结合器件的暗电流、光电流、响应度、量子效率、响应时间等主要性能指标以及制备难易度、制备投入等多个方面,对不同器件结构探测器的优缺点进行分析并开展优化研究,取得以下几个方面的成果:（1）光电导型探测器研究:光电导型紫外探测器具有结构简单、工艺容易和内部增益高等优点,但不足之处是暗电流大、灵敏度低。同时,Fe掺杂剂由于其自身的高绝缘性,以及提升材料费米能级作用,从而使载流子输运所需动能需求量大,具备降低器件暗电流（噪音）的潜质。因此,本论文基于导模法生长了掺Fe的Ga2O3晶体衬底,并制备成Au/Ti/Fe-doped Ga2O3/Ti/Au光电导型器件,实现了暗电流指标的降低,与已报道的同类型器件相关文献相比,得到了5到9个数量级的优化。（2）肖特基势垒型探测器研究:肖特基势垒型光电探测器,具有响应度高、暗电流低、响应时间短、量子效率高以及回避P型等优点,同时,对比于光电导型器件,具备自供电特性。本论文基于导模法生长了β-Ga2O3晶体衬底,并制备成Au/Ti/β-Ga2O3/Ni/Au肖特基势垒型器件。该器件可实现高整流比、低反向泄漏电流和良好的耐击穿特性。值得注意的是,在零偏压下,光电探测器的响应度R为2.875 mA/W,归一化探测度D*为1010 Jones,外部量子效率EQE为1.4%,区别于光电导型器件,具有良好的自供电应用性能。（3）异质结型探测器研究:具有适宜带阶偏移的异质结结构能够加速光电响应产生的电子-空穴的分离输运,良好的异质结结构器件在暗电流、响应度、响应时间、灵敏度等多个方面具备性能优势。本论文我们选用p型Pb（Zr0.52Ti0.48）O3（PZT）和n型Ga2O3,分别基于脉冲激光沉积（PLD）和射频磁控溅射技术完成了 PZT/Ga2O3异质结光电探测器的制备。并将其与同条件下制备的Ga2O3光电导型探测器进行性能对比,PZT/Ga2O3异质结光电探测器实现了更低的暗电流、更高的响应度、更快的响应时间,多个性能指标得到提升。（4）异质结能带工程研究:界面信息对于异构结构化的设备很重要,适宜带阶的异质结结构器件展现出响应快、暗电流低等诸多性能优势,因此开展能带工程对异质结器件的研究意义重大。我们在蓝宝石基底上利用PLD技术制备了 TiO2和Ga2O3异质结,然后进行了紫外-可见光吸收和XPS测试,并基于克拉托模型进行分析计算。TiO2和Ga2O3异质结的△EV被确定约为-0.6 eV,而△EC约为-0.68 eV,属于Ⅰ型能带工程类型,为后续基于该异质结结构的光电探测器研究提供研究基础支撑。
周璇[2]（2021）在《ZnO基多色光电探测器的制备及性能研究》文中指出随着光电子器件向低维度、多波段、集成化方向发展,多色光电探测器成为光学与电子信息领域中的研究热点。其中,紫外（UV）探测技术由于受干扰因素少,发展更加稳定成熟。作为第三代II-VI族直接带隙半导体材料的代表,氧化锌（ZnO）具有光学带隙宽（3.37 e V）、激子束缚能高、生长环境温度要求低、无毒无害等优点,是理想的紫外探测材料。同时通过掺杂Mg元素能够获得禁带宽度可调的Zn Mg O合金（3.37 e V-7.8 e V）,实现器件探测范围涵盖紫外多波段。本论文优化了ZnO/MgxZn1-xO异质结薄膜结构及质量,提高器件的紫外多色探测能力。同时为了使器件光响应范围不局限于紫外区域而向可见（Vis）-近红外（NIR）光区拓展,引入窄带隙p-CuxO半导体材料,使用复合型器件成功获取紫外-可见-近红外多个波段目标信息,从而提高太阳光谱利用率及光电探测精度和效率。论文主要研究工作如下:（1）从ZnO基薄膜带隙可调入手,制备了金属-半导体-金属（MSM）结构的MgxZn1-xO（0≤x≤1）薄膜紫外探测器,研究发现器件光响应随Mg掺杂含量的增加而向短波紫外方向移动。深入分析了ZnO紫外光电器件的内增益随外加偏压先升高后降低的现象。由于初始阶段空穴的捕获堆积,降低了金属-半导体间的势垒高度,同时抑制电荷复合,吸引更多外部电子输运导致器件内部较大的增益。当施加偏压足够大,电场足够强,空穴因此发生扫除效应而使内增益迅速降低。（2）从提高双层膜载流子浓度入手,构建Mg0.2Zn0.8O/ZnO可见盲光电探测器。设计系列宽度叉指电极,利用热电子发射理论,通过耗尽层宽度调控提升器件光电性能。进一步优化双层膜结构,基于O极性面薄膜的自发极化、压电极化效应与异质结界面势垒协同作用,对表面电荷进行约束和积聚,从而引入高浓度的二维电子气,使ZnO/Mg0.2Zn0.8O界面自发形成高载流子浓度(～1018 cm-3)。改变传统的提升薄膜器件性能的手段,使UVA/UVB双色紫外探测器件在较低偏压（5 V）下的外量子效率和探测率可分别高达14858%和1014 Jones,大幅度提高可见盲双色紫外光电器件探测弱信号的能力。（3）从拓宽紫外光区探测范围入手,调节Mg含量,构筑Mg0.51Zn0.49O/ZnO日盲-可见盲光电探测器。优化薄膜外延生长手段,研究发现Mg ZnO薄膜与ZnO缓冲层（30 min）刚好处于从三维接触转变为二维接触的临界状态,位错密度低,成核密度大,以此来减缓薄膜内应力,提高薄膜器件的光电探测能力。进一步改变溅射生长条件,制备出混相Mg ZnO薄膜,采用二维电子气器件的薄膜结构,充分利用立方和六方Mg ZnO薄膜的晶粒间界及带宽差,引入空穴陷阱,实现低暗电流,利用隧穿效应实现高光响应,将日盲区探测延伸到250 nm以内,实现双层膜同时探测UVA、UVB及UVC三波段,简化器件结构,拓宽紫外探测范围深度,提升应用价值。（4）从加速光生载流子分离,拓展器件探测范围至可见-近红外光区入手,引入窄带隙p-CuxO半导体材料,构建p-n异质结垂直结构光电器件。提高光吸收效率,充分利用结间内建电场,实现0外置电压下自供电的紫外-可见双色探测及低偏置电压下的紫外-可见-近红外多色探测。提高器件性能,缩短光响应时间,降低使用能耗,提高太阳光谱利用率和光电器件探测捕捉多波段信号的能力。无需制冷,促进了室温条件下金属氧化物在功能性器件中的直接应用,实现了单片集成式的多色探测。
孙志鹏[3]（2021）在《热电子效应对单根氧化锌微米线器件光电特性调制研究》文中认为ZnO材料近年来成为半导体光电器件领域的研究热点。当传统的ZnO薄膜受限于p型掺杂的问题而遇到瓶颈时,微纳器件由于其灵活多变的器件结构而受到越来越多的关注。近年来,单根ZnO:Ga微米线在电致发光、电泵浦激光、异质结发光器件等方面取得很多突破,而其在光电探测、电致发光中心波长精确调节等方面仍面临着一些挑战。同时,金属表面等离激元无辐射衰减诱导产生的热电子被广泛用于提升光伏器件例如光电探测器件和太阳能电池等的性能,而金纳米棒的等离子提共振频率可以通过调节其长径比实现精确可调,这为基于热电子效应实现半导体器件性能调控提供了可能。基于这些研究现状,本文通过构筑不同长径比金纳米棒修饰的AuNRs@ZnO:Ga器件,通过研究热电子效应对单根ZnO:Ga微米线器件性能的影响,实现了单根ZnO:Ga微米线器件性能的提升,为实现集成化高性能半导体器件提供了解决方案。本文的具体研究结果如下:（1）通过构筑单根AuNRs@ZnO:Ga微米线器件,利用热电子效应初步实现了单根ZnO:Ga微米线器件的光探测,其探测范围依赖于金纳米颗粒的表面等离激元共振吸收峰。通过对这一现象产生的机理进行研究,发现其可以归因于光激发金属表面等离激元非辐射衰减后诱导产生的热电子向相邻ZnO:Ga微米线导带的注入,该结果为未来构筑高性能集成探测器件提供解决方案。（2）通过构筑不同长径比金纳米颗粒修饰的单根AuNRs@ZnO:Ga微米线器件,利用热电子效应实现了对单根ZnO:Ga微米线电致发光器件发光中心波长的调控及发光增强,为微纳发光器件的发光调制提供思路。此外还构筑了基于单根AuNRs@ZnO:Ga微米线的波长可调的荧光灯丝光源,以及基于单根ZnO:Ga微米线和AuNRs@ZnO:Ga微米线的串联灯丝光源,为今后实现集成多色光源及主动照明显示器件提供解决方案。（3）通过构筑n-AuNRs@ZnO:Ga/p-GaN异质结器件,实现了异质结器件的发光增强,观察到器件室温下明亮的蓝紫色电致发光,发光积分强度可以达到金纳米棒修饰前的2倍。
马宏宇[4]（2021）在《ZnO量子点及其紫外探测器的制备与特性研究》文中研究说明紫外探测技术在军事和民用领域都有广阔的应用前景。传统的真空光电倍增管和硅基光电二极管已无法满足人们日益增长的需求,紫外探测器必须不断推陈出新,相关领域的研究方兴未艾。氧化锌量子点（ZnO QDs）作为直接带隙的宽禁带半导体,具有可见盲吸收特性,以其为基础可以实现小型化的全固态器件,极其适合应用在紫外探测领域;同时其无毒无害,环境友好的特性也顺应绿色发展的时代潮流;此外ZnO QDs制备方法简单,原料成本低廉,有望实现大规模的商品化应用。然而,响应速度慢是阻碍ZnO QDs紫外探测器进一步发展的主要问题。氧化锌量子点表面的氧空位缺陷在器件响应过程可以通过氧气的吸附/解吸附对电子进行俘获/释放,因为部分研究者将响应速度慢归因于氧空位缺陷的相关过程。然而与空气中相比,真空中无氧气参与,器件的响应速度普遍更慢。因此响应速度慢的原因尚不明确。本文针对ZnO QDs紫外探测器中存在的不足和问题,开展了相关的研究工作,并取得了一定成果,具体内容如下:（1）在传统的溶胶-凝胶法的基础上,通过改变熟化时间,实现了对ZnO QDs的氧空位缺陷浓度的调控。随着熟化时间由0 h增加到2 h,ZnO QDs的PL及PLE光谱均发生红移,同时可见发光明显变弱,说明量子点尺寸变大,结晶质量有所提高,氧空位缺陷减少。证明了控制熟化时间可以对ZnO QDs的氧空位缺陷进行有效的调控,为后文的ZnO QDs薄膜及其紫外探测器的制备与研究奠定了材料基础。（2）优选氧空位缺陷浓度大的ZnO QDs,实现了高性能的金属-半导体-金属（MSM）结构ZnO QDs紫外探测器。本文中制备的ZnO QDs紫外探测光暗抑制比高达为104,开关特性稳定。同时该器件响应速度快,上升时间和衰减时间分别为1.00 s和0.19 s。此外,该器件在室温到110℃下具有良好的热稳定性。在同领域中,该器件性能处于领先水平,且具有最快的下降速度。与同领域中的器件进行对比,我们认为器件优异的响应速度可能来自于大量的表面氧空位缺陷。（3）为了澄清表面氧空位在器件快速响应过程的重要作用,利用H2O2溶液后处理,实现了对ZnO QDs及其器件中的氧空位缺陷的进一步调控。通过PL,PLE和XPS等手段证明了H2O2溶液处理可以有效填补ZnO QDs中的氧空位缺陷。此外,H2O2溶液处理后,器件的暗电流下降,光电流增加,响应度提升了8倍。研究发现,随着氧气浓度的增加,H2O2溶液处理后的器件响应速度有了明显提升,而处理前的器件提升较小。同时,随着温度上升,H2O2溶液处理后的器件的衰减速度明显加快,对处理前的器件的衰减速度基本没有影响。H2O2溶液处理后,表面氧空位缺陷的大量减少,使ZnO QDs对氧气的吸附能力变弱,因此氧空位缺陷较少时提高氧气浓度或提高温度都可以明显改善吸附速度。这些现象进一步澄清了氧空位缺陷在ZnO QDs紫外探测器快速响应过程中的重要作用。本文的工作为高性能纳米结构紫外探测器的实现提供了一种新的思路。
陈金鑫[5]（2020）在《硅基掺铒氧化锌薄膜器件的电致发光及其增强》文中研究指明众所周知,硅因其间接带隙结构而发光效率低下,这严重限制了硅基光电集成的发展。因此,与现有硅基CMOS集成电路工艺兼容的光源成为硅基光电集成领域亟需解决的问题。在过去的近三十年间,人们提出了若干种实现硅基光源的方案。其中,硅基掺铒（Er）氧化物半导体薄膜器件在1.54?m处的电致发光（EL）正好落在石英光纤的最低损耗窗口,而且其制备工艺与现有CMOS工艺完全兼容。因此,研究硅基掺Er氧化物半导体薄膜器件的电致发光对发展硅基光电集成所需的光源具有重要的现实意义。本文系统研究了硅基掺Er的ZnO薄膜器件的电致发光及其增强策略,取得如下主要创新成果:（1）利用射频磁控溅射法在n型轻掺/重掺硅（n-Si/n+-Si）外延片上沉积单掺Er的ZnO（ZnO:Er）薄膜和Er、F共掺的ZnO[ZnO:（Er,F）]薄膜,制备了ZnO:Er/n-Si/n+-Si和ZnO:（Er,F）/n-Si/n+-Si异质结发光器件。在一定的正向偏压下,两种器件均发出仅与Er3+离子相关的可见光与1.54?m波段的近红外光。在可见光和1.54?m波段,基于ZnO:（Er,F）薄膜的器件的EL强度分别是基于ZnO:Er薄膜的器件的10倍和2倍。分析指出:两种器件在发光时的载流子输运受Poole-Frenkel（P-F）机制支配,而它们的Er3+发光源于热电子碰撞激发。F-离子共掺增强器件发光的原因有:ZnO:（Er,F）薄膜比ZnO:Er薄膜具有更大的晶粒,因而具有更多的光学活性Er3+离子;F-离子部分替换了Er3+离子周围的O2-离子而形成ErO6-xFx八面体,其对称性低于ErO6八面体,从而增加了光学活性Er3+离子的内4f能级跃迁几率。（2）将重掺n型硅（n+-Si）经干氧热氧化形成10 nm的氧化硅（SiOx,x≤2）层,以射频磁控溅射法在上述热氧化硅片上沉积ZnO:Er薄膜和Zr、Er共掺的ZnO[ZnO:（Zr,Er）]薄膜,制备了基于ZnO:Er/SiOx/n+-Si和ZnO:（Zr,Er）/SiOx/n+-Si多层结构的发光器件。在相同的注入电流下,基于5 at.%Zr共掺的ZnO:（Zr,Er）薄膜器件在可见光和1.54?m波段的EL强度上比基于ZnO:Er薄膜的器件分别要高50倍和5倍左右。分析指出:两种器件在发光时的载流子输运遵循缺陷辅助隧穿（TAT）导电机制,而它们的Er3+离子发光可归因于热电子碰撞激发。基于ZnO:（Zr,Er）薄膜的器件具有更强的Er3+离子发光的主要原因为:1.掺Zr会导致Zn空位以及部分替代Zn2+离子位,使部分“ErO6Zn6”单元转变成“ErO6Zn6-x”以及“ErO6Zn6-xZrx”单元,这样就使具有光学活性的Er3+离子所处的ErO6准八面体发生畸变而导致其晶格场对称性降低,进而增加了Er3+离子的内4f能级跃迁几率。2.透射电子显微镜能谱分析表明,基于ZnO:Er薄膜的发光器件中一部分Er3+离子在ZnO/SiOx界面处偏析,导致光学活性的Er3+离子减少,而在基于ZnO:（Zr,Er）薄膜的发光器件中没有发生明显的Er离子偏析。（3）在n+-Si上经干氧热氧化形成10 nm的SiOx（x≤2）层,利用射频磁控溅射法在上述热氧化硅片上沉积ZnO:Er薄膜和Ti、Er共掺的ZnO[ZnO:（Ti,Er）]薄膜,制备了基于ZnO:Er/SiOx/n+-Si和ZnO:（Ti,Er）/SiOx/n+-Si多层结构的发光器件。在相同注入电流下,基于5 at.%Ti共掺的ZnO:（Zr,Er）薄膜的器件在可见光和1.54?m波段的EL强度上比基于ZnO:Er薄膜的器件分别要高50倍和20倍左右。分析指出:两种器件在发光时的载流子传输遵循TAT导电机制,而它们的发光来源于热电子碰撞激发ZnO晶格中的Er3+离子。需要指出,共掺Ti增强器件电致发光的主要原因与上述共掺Zr的增强机制相似。（4）利用射频磁控溅射法在n+-Si上沉积掺?0.1 at.%Er的ZnO:Er薄膜,再旋涂一层PMMA薄膜,制备了Au/PMMA/ZnO:Er/n+-Si结构的金属-绝缘体-半导体（MIS）发光器件。器件在较低电压下表现为随机激射（RL）,而在较高电压下表现为ZnO的380 nm近带边自发辐射和Er3+离子可见发光。分析指出:器件在正向偏压足够但仍较低的情况下,在PMMA/ZnO:Er界面附近区域电子的准费米能级(EFn)与空穴的准费米能级(EFp)之差大于ZnO的带隙,即:EFn-EFp>Eg,满足受激辐射条件,从而产生光增益。在多晶ZnO:Er薄膜中,ZnO发出的近带边紫外光受到多重散射。在某些多重散射过程中,光增益可大于光损耗,从而产生RL;当器件被施以较大的正向偏压时,相当多的空穴被扫出PMMA/ZnO:Er界面附近的区域而进入薄膜内部,与从n+-Si漂移过来的电子复合。其中,直接复合导致ZnO近带边紫外发光;而依靠缺陷的间接复合通过能量传递激发出Er3+离子可见发光。（5）在n+-Si上经干氧热氧化形成10 nm的SiOx（x≤2）层,利用射频磁控溅射法在上述热氧化硅片上沉积掺Er的ZnGa2O4（ZnGa2O4:Er）薄膜,制备了基于ZnGa2O4:Er/SiOx/n+-Si多层结构的发光器件。器件在一定的正向偏压下,发出源于Er3+离子的可见光与1.54?m波段的近红外光。分析指出,器件发光来源于热电子直接碰撞激发ZnGa2O4晶格中的Er3+离子。在足够高的正向偏压下,n+-Si中的电子通过TAT机制进入SiOx的导带,在电场驱动下“跳入”ZnGa2O4的导带而成为热电子,这些热电子碰撞激发ZnGa2O4晶格中的Er3+离子,从而导致Er3+离子的特征发光。（注:这部分工作是在本论文主体工作基础上的延伸。）
王沙龙[6]（2019）在《氧化锌基光电探测器的设计及功能化应用》文中研究表明在信息社会,光电探测技术作为光电子信息技术的基础,已成为世界各国高度关注与大力发展的热门方向之一,并在图像传感、火焰监测、环境污染监测、医疗卫生、能源探测等领域得到广泛应用。随着社会发展与科技进步,传统的光电探测器越来越难以满足日益多元化的需求。比如光电子器件正逐渐向柔性可穿戴型发展,而传统光电探测器通常在刚性衬底上制备,与柔性技术兼容性较差;另一方面,紫外探测技术是军事领域中导弹预警和探测常用的技术之一,传统Si基紫外光电探测器需要加装昂贵的滤波片才能实现紫外特定波段的探测,而高性能深紫外特种光电探测器的构筑仍受限于高质量宽禁带半导体材料的合成。氧化锌（ZnO）作为新一代的宽禁带半导体材料,在光电子器件中具有广泛的应用。本学位论文以ZnO为基础,首先构筑了基于ZnO纳米线网络的纤维状全方位光电探测器;此外,通过结合ZnO和CsPbBr3优异的机械性能和光电性能,构筑了柔性宽光谱探测器;通过ZnO和SnO2的合金化,构筑了基于锡酸锌（Zn2SnO4）纳米晶的深紫外探测器,从而实现了对UV-B紫外光的探测,并进一步通过石墨烯复合来提高Zn2SnO4探测器的光电响应性能。主要研究成果如下:（1）ZnO纳米线网络纤维状全方位紫外光电探测器。采用真空抽滤转移法构筑了ZnO纳米线网络探测器,展示了ZnO纳米线网络探测器的高性能（5 V下暗电流为7.73n A,开关比高达3.9×103等）及其在光电成像中的应用;在此基础上,进一步在凯夫拉线上构筑了纤维状柔性紫外探测器。得益于纳米线网络优异的抗拉伸性能,器件在不同角度的弯曲下能够正常工作,且光电流都达到了40μA,展现出了良好的柔性稳定性。同时,在不同角度的入射光下,器件能够表现出一致的响应度,实现了对全方位入射光的无盲点探测。基于ZnO纳米线网络的全方位探测器的构筑为新型柔性、纤维状器件的设计与构筑提供了新思路。（2）ZnO纳米线/CsPbBr3纳米片宽光谱柔性光电探测器。采用室温溶液法合成了厚度8 nm的超薄CsPbBr3纳米片,并通过真空抽滤转移法分别将CsPbBr3纳米片和ZnO纳米线转移到PET衬底上,构筑了柔性光电探测器,实现了对300～550 nm波长范围的光探测。研究发现,在白光光照下,器件在不同弯曲次数下光电流几乎没有变化,展现出优异的柔性稳定性。探究了器件分别在紫外光和可见光光照下的光电性能,在320 nm和532 nm光照下,器件的开关比分别为4.91×104和8.81×103,响应度分别为3.1 A·W-1和0.97 A·W-1。该工作提出的维度构筑策略,在未来智能、可穿戴光电子器件领域有着巨大的应用前景。（3）Zn2SnO4纳米晶深紫外光电探测器。采用液相激光烧蚀法联合水热法制备了Zn2SnO4纳米晶,并且研究了液相激光烧蚀的机理,探究了Zn2SnO4纳米晶的形貌和结构演变过程及其生长机理,从而获得了高结晶性、高纯度的Zn2SnO4纳米晶,并通过离心成膜法构筑了基于Zn2SnO4纳米晶的深紫外探测器。相比于ZnO纳米材料,Zn2SnO4纳米晶的带隙拓宽到3.9 e V,相应器件的响应度峰值位于325 nm,从而实现了对UV-B波段紫外光的探测。Zn2SnO4纳米晶探测器的明暗电流比超过103,并且在10000 s光照循环后仍能保持稳定的光电性能。此外,相比于单水热法合成的Zn2SnO4纳米材料,Zn2SnO4纳米晶探测器的光电流提高了近一倍,且展现出更高的稳定性。ZnO基三元合金氧化物的制备及其紫外光电探测器件的构筑为探测器光谱蓝移提供了新思路。（4）石墨烯调控的Zn2SnO4纳米晶深紫外光电探测器。通过在Zn2SnO4纳米晶探测器中引入石墨烯来提高Zn2SnO4纳米晶探测器的深紫外光电探测性能,实现了对紫外光探测性能的提高。在引入石墨烯之后,Zn2SnO4纳米晶的晶体结构没有发生变化,禁带宽度仍为3.9 e V。然而,石墨烯的引入使器件的光电流从0.31μA提高到0.49μA,响应时间缩短了20倍左右,带宽响应范围从280 Hz提高到1200 Hz。这些结果表明石墨烯能够有效提高器件光电性能,为快速响应光电器件的实现提供了一种可行的策略。
石志远[7]（2019）在《Ag纳米线/ZnO薄膜紫外光电探测器的制备与光电性能研究》文中研究说明紫外探测器在国防,航天等领域都有着重要的应用,ZnO因其直接间隙禁带宽度大,本征响应波段位于紫外区,且激子束缚能高,成本较低,为制备紫外探测器的优秀半导体材料。因ZnO为本征n型半导体材料,其同质p型半导体难以实现,无法实现高质量的同质p-n结,探测器的性能较差,响应度较低,本文中利用ALD的方法制备高性能的ZnO薄膜,并用Ag纳米结构的表面等离子激元效应来对传统的光导体结构ZnO紫外探测器进行增强。通过ALD方法制备高性能的ZnO薄膜,并在此基础上制备Ag纳米线/ZnO层结构,研究ZnO在Ag纳米线上的结合形貌,并研究Ag纳米线/ZnO层结构热处理前后变化,并制备Ag纳米线/ZnO薄膜探测器,并研究其光电性能。用ALD沉积制备ZnO薄膜,制备有光学优势的非极性结构的ZnO薄膜,ALD沉积的每循环沉积厚度为0.194nm/cycle,随着ALD沉积的进行,优势晶面逐渐变为（100）晶面。通过热处理的方式ZnO薄膜的氧空位和内部缺陷的得到改善。制备ZnO薄膜紫外探测器,当ZnO薄膜沉积厚度为300个沉积循环时及约58nm时,该ZnO薄膜紫外探测器有着最优异的光电性能,响应度（5V,365nm）为13.3A/W,光探测值为9.6×109Jones,光暗电流比为47。当工作电压为5V,对响应光为365nm,有最大的光响应度为15.7A/W,紫外可见抑制比为189倍,响应速度较慢,其响应时间大于400s,有驰豫现象。制备Ag纳米线/ZnO增强型紫外探测器,Ag纳米线/ZnO层热处理温度为600℃的探测器综合性能最好,光响应度（5V,365nm）能达到120.4A/W,光暗电流比能达到6686,光探测值为3.4×1011Jones。随着热处理温度的上升,探测器的响应速度加快。当工作电压为5V,响应光为350nm时,有最大的光响应度为131A/W。紫外/可见抑制比可达1824倍,有很优异的紫外探测性能。当ZnO薄膜沉积厚度为400个沉积循环时及约72nm时,该ZnO薄膜紫外探测器有着最优异的光电性能,响应度（5V,365nm）为365A/W。对比了ZnO薄膜探测器与增强型ZnO薄膜探测器光电性能与其最优响应波长,发现增强型ZnO薄膜探测器光响应值提高了100倍左右。对紫外区域的最强响应波段则发生了蓝移,紫外可见抑制比和光响应速率也有了极大的提高。说明了纳米Ag结构的表面等离子激元效应确实有效增强了ZnO薄膜探测器的光电性能。
王强[8]（2019）在《本征富受主型氧化锌单晶微米管的制备方法及光电性能研究》文中研究指明作为第三代半导体材料的典型代表,ZnO呈现本征n型导电,其高质量的n型掺杂很容易实现,但其稳定、高效、可重复的p型掺杂却异常困难,这严重阻碍了ZnO材料在光电领域的大规模应用。制备可靠p型ZnO的关键是解决受主态的稳定性问题。围绕这一核心问题。本文提出并研究了一种生长稳定、可重复、高质量、本征富受主型ZnO（Acceptor-rich ZnO,A-ZnO）单晶微米管的方法,在此基础上,研究该种微米管的生长机理和光电特性,并进一步探索其相关应用。首先,依托光学浮区炉系统,提出光学气化过饱和析出法（Optical vapour supersaturated precipitation,OVSP）制备A-ZnO单晶微米管。研究了OVSP法生长A-ZnO单晶微米管的生长机理,发现其遵循Zn蒸汽过饱和析出生成微米棒随后轴向光热分解形成微米管的生长机理,其中均匀温度场和富氧气氛是OVSP法生长A-ZnO微米管的必要条件,也是保证所生长样品富含受主的关键因素。通过数值模拟与实验验证相结合的方法,研究了主要生长参数（加热功率、生长平台、灯丝几何形状）对生长过程中光学温度场分布的影响。结果表明:65%（1500W）的加热功率、适宜的锥形生长平台、单厚灯丝光源配置有利于在A-ZnO微米管生长区域形成均匀的光学温度场分布,有助于高质量ZnO单晶微米管的生长,且能有效防止孪生微米管现象的发生。然后,研究了A-ZnO微米管的光电特性。研究结果表明:A-ZnO微米管内含有大量受主,它主要来自价带顶127 meV处的本征锌空位缺陷,具有很高的时效性和稳定性;In/Ga合金是实现A-ZnO微米管欧姆接触的适宜电极材料。此外,利用掩模技术,将A-ZnO微米管与n型ZnO:Sn薄膜结合形成同质类p-n结器件。该器件展示了较好的整流特性,截止电压为0.72 V,开启电压为1.90 V,反向饱和电流为<10μA,反向击穿电压为>15 V。其次,通过调整生长参数,制备出壁厚为750 nm、直径为50μm的超薄壁（Ultra-thin-walled,UTW-）ZnO微米管。研究发现,UTW-ZnO微米管是一种可支持多种光学谐振模式的新型微腔。以此探索了此种新型微腔在光学领域的应用:实现了精确温度调控多彩高效荧光,即从近白色（0.30,0.39）到紫色（0.17,0.07）再到蓝紫色（0.17,0.12）的大范围调控,克服了传统ZnO材料激子及施主受主对发光峰高温下易淬灭的不足;实现了超低阈值紫外波导型光学回音壁模式的激射,阈值低至5.5μW;提出了可循环型ZnO微米管片上微流道光催化降解系统,在15分钟太阳光的照射下,微米管处高浓度亚甲基蓝溶液即被完全降解。最后,通过优化入射-微腔-探测的光学几何配置,将UTW-ZnO微米管微腔的自吸收效率从34.1%提高到77.2%,有效抑制自由激子的复合通道,提高激子间散射几率,促进自发辐射放大。此外,利用银纳米颗粒对UTW-ZnO微米管荧光的淬灭作用,计算了微腔对荧光光子的自吸收系数,并发现Purcell效应比表面等离体效应在增强荧光强度方面效率高40倍。本论文所取得结果,为今后进一步开展p型ZnO及其器件的制备研究提供了技术基础,同时也为新型半导体光学微腔设计与应用提供了新的思路。
王冲[9]（2019）在《半导体薄膜材料电活性缺陷的谱学研究》文中提出在实际生产和研究中所使用的半导体材料都并非理想结构,都含有缺陷。它们可能是外来原子（杂质）,也可能是本身晶体结构方面的缺陷。半导体材料在生产制备和器件加工的工艺过程中往往会引入很多深能级缺陷,这些缺陷成为载流子复合中心降低了载流子寿命,从而严重影响到器件的各种参数。对半导体材料中电活性缺陷的研究在对材料电学性能评价、提高器件工作性能、器件可靠性研究、失效分析等方面,有着非常重要的意义。对缺陷的研究也是多方面的,包括缺陷的来源、缺陷在器件中的位置、缺陷的类型、缺陷的电学性质（缺陷能级、对载流子的俘获截面）等。本文以InGaAs、AlN、c-Si、a-Si1-xRux四种材料体系为研究对象,采用磁控溅射、PECVD等成膜方法,并综合运用Raman、TEM、CV、DLTS等多种手段,对半导体薄膜材料中的电活性缺陷进行了深入研究,分为以下四部分:（1）DLTS研究结果表明,MBE外延的N型InGaAs材料在生长过程中就已经引入了深能级缺陷,缺陷能级位置在距离导带0.37eV-0.42eV范围内,该深能级缺陷类型为点缺陷,为InGaAs材料中的As反位缺陷;15分钟370℃的合成气体快速退火处理不仅明显降低了InGaAs材料的表面态密度,而且对InGaAs材料层内部一定深度的缺陷对电子的俘获截面明显降低,对器件起到了非常有效的钝化作用。（2）将AlN设计为MIS电容器结构中的绝缘层,采用DLTS方法重点研究了GaN功率器件中与AlN缓冲层相关的电活性缺陷。研究发现,在AlN薄膜的CVD沉积过程中,Al原子已经向衬底硅中扩散,而衬底硅中电活性缺陷与Al原子的扩散紧密相关,在P型硅衬底中靠近AlN/Si界面位置处的电活性缺陷能级ET=0.37eV,俘获截面σp=10-16cm2,缺陷浓度随深度成递减分布状态;退火处理后,Al原子向衬底硅中更深处扩散,电活性缺陷发生演变,深能级位置由0.372eV增加到0.421eV。AlN给硅衬底引入了Al-O配合物点缺陷,且在后续的退火处理中受温度作用有聚集趋势,点缺陷逐渐向扩展态缺陷发展。（3）在单晶硅太阳能电池的制备中,尝试寻求用氢等离子体刻蚀的方法来替代氢氟酸溶液处理,如果工艺适当（流速500sccm、刻蚀时间60s）可以使少子寿命达到τeff=2.5ms。研究发现,过快的氢气流速可能会造成刻蚀不充分,而太长的刻蚀时间会导致氢等离子体对表面氧化层的过刻,二者都可增加硅衬底表面处的缺陷,对制备高性能器件不利;氢等离子体刻蚀后在a-Si:H/c-Si界面处有一层厚度约1nm的SiO2氧化层残留,可以防止单晶硅与氢化非晶硅材料发生直接接触,从而在退火过程中避免出现单晶硅向氢化非晶硅层的外延生长;DLTS研究结果表明,氢等离子体除了在表面与Si-O发生反应通过刻蚀去除表面氧化层,还会引入一定程度的类型为与晶体结构中空位相关的点缺陷,这种刻蚀引入的缺陷深度可以深达1?m,而这些缺陷可以通过氢化非晶硅薄膜的钝化得到有效的降低或消除。（4）在制备态a-Si1-xRux薄膜中,金属钌Ru有不同的存在形式。当Ru少量掺杂时,Ru原子以替位原子的方式存在于非晶硅网络结构中;当Ru掺杂度较高时,超过固溶度的Ru原子从非晶硅网络结构中析出形成Ru2Si纳米晶颗粒。Ru原子的掺杂可以对a-Si1-xRux薄膜的微结构和电学性质起到调控作用,当少量掺杂（x=0.01）时,薄膜的电阻率明显下降,TCR可以维持在2%,同时薄膜的1/f噪声有所改善。退火处理可以提高a-Si1-xRux薄膜的结构有序度,使薄膜的1/f噪声进一步降低,使其具有潜在的红外探测器应用价值。
何高航[10]（2018）在《单根氧化锌微米线基电致发光研究》文中进行了进一步梳理随着光电子集成、光互联、光集成的迅速发展,对微纳光电器件的需求更加迫切。氧化锌（ZnO）作为II-VI族直接宽带隙半导体材料具有六角纤锌矿结构,室温下其禁带宽度为3.37 eV,激子结合能高达60 meV,远大于室温热离化能（26 meV）,且具有丰富的微纳结构,抗辐射性强、原材料丰富、低毒环保等特点。近年来ZnO微纳米线基发光器件取得了长足的进展。本论文围绕ZnO微米线基结构的可控性生长和掺杂展开研究,并对ZnO微米线基的发光器件进行了探索,取得了如下创新性成果:1.改变镓（Ga）掺杂浓度实现对Zn O微米线基电致发光器件发光光谱的调节,实现了发光波长从490 nm到700 nm波段可调的可见光区的单根Ga掺杂ZnO微米线电致发光器件。这种发光机制是来自于微米线中热辅助的离子输运。2.对于单根微米线器件采用金（Au）纳米颗粒修饰的方式,特别是采用模板蒸镀的方式对微米线进行周期性修饰,获得了可控的周期性阵列的双色发光,发光波长位于500 nm和600 nm附近。这种Au纳米颗粒调制的发光可归因于金属纳米颗粒的表面等离子体的调制。3.采用CVD方法合成了可靠并可重复的p型锑（Sb）掺杂ZnO微米线,这种方法不用引入其它催化剂,减少了催化剂对材料本身的污染。生长的p型Sb掺杂的ZnO微米线与MBE生长的高质量的n-ZnO薄膜构筑同质结发光器件实现了蓝紫发光二极管。
二、氧化锌宽禁带半导体薄膜的发光及其p-n结特性（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、氧化锌宽禁带半导体薄膜的发光及其p-n结特性（论文提纲范文）
（1）氧化镓基光电探测器件结构与性能优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 紫外光电探测器的应用发展需求 |
| 1.2.1 军事应用前景 |
| 1.2.2 民事应用前景 |
| 1.2.3 研究优势 |
| 1.3 光电探测器的基本分类 |
| 1.3.1 光电导探测器(无结器件) |
| 1.3.2 肖特基势垒型 |
| 1.3.3 金属-半导体-金属型(双肖特基结) |
| 1.3.4 pn结型 |
| 1.3.5 pin结型 |
| 1.4 光电探测器核心性能参数 |
| 1.4.1 量子效率 |
| 1.4.2 响应度 |
| 1.4.3 暗电流 |
| 1.4.4 光电流 |
| 1.4.5 响应时间 |
| 1.4.6 噪声等效功率 |
| 1.4.7 探测度和归一化探测度 |
| 1.5 研究现状总结 |
| 1.5.1 光电导型光电探测器 |
| 1.5.2 肖特基势垒型光电探测器 |
| 1.5.3 金属-半导体-金属型光电探测器 |
| 1.5.4 异质结结构光电探测器 |
| 1.6 研究内容与结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验方法及测试手段 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 器件制备方法 |
| 2.2.1 激光分子束外延 |
| 2.2.2 磁控溅射 |
| 2.2.3 导模法 |
| 2.2.4 紫外光刻 |
| 2.2.5 离子束溅射 |
| 2.3 器件表征方法 |
| 2.3.1 晶体结构表征方法 |
| 2.3.2 表面形貌表征方法 |
| 2.3.3 掺杂组分表征方法 |
| 2.3.4 吸收特性及带隙表征方法 |
| 2.3.5 光电性能表征方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 光电导结构光电探测器性能优化研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 器件制备 |
| 3.3 性能表征及机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 肖特基势垒结构光电探测器性能优化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 器件制备 |
| 4.3 性能表征及机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 异质结结构光电探测器性能优化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 器件制备 |
| 5.3 性能表征及机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 基于异质结结构光电探测器能带工程研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 器件制备 |
| 6.3 性能表征及机理分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果列表 |
| 学术论文 |
| 作为第一作者 |
| 作为合作者 |
| 参加会议 |
（2）ZnO基多色光电探测器的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半导体光电探测器探测原理及性能参数 |
| 1.2.1 光电探测器的探测原理 |
| 1.2.2 光电探测器的主要性能参数 |
| 1.3 多色光电探测器的分类 |
| 1.3.1 探测范围的分类 |
| 1.3.2 器件结构的分类 |
| 1.4 ZnO基半导体薄膜及其多色光电探测器的研究进展 |
| 1.4.1 ZnO基半导体的基本性质 |
| 1.4.2 ZnO基多色光电探测器的发展现状 |
| 1.5 ZnO基半导体及其多色光电探测器存在的问题 |
| 1.6 论文选题依据和主要内容 |
| 第2章 ZnO基薄膜光电探测器的制备和表征手段 |
| 2.1 ZnO基光电探测器的制备方法 |
| 2.1.1 射频磁控溅射技术 |
| 2.1.2 湿法刻蚀技术 |
| 2.2 薄膜器件的表征手段 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.3 吸收-透过光谱(A-T) |
| 2.2.4 霍尔效应(Hall mobility) |
| 2.2.5 光谱响应(R) |
| 2.2.6 光暗电流(I-V) |
| 2.2.7 响应时间(I-t) |
| 2.3 实验的方案设计 |
| 2.3.1 实验流程 |
| 2.3.2 实验设备和试剂 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 ZnO基薄膜及其紫外光电探测器的制备和性能研究 |
| 3.1 ZnO基薄膜的制备与表征 |
| 3.2 ZnO基紫外光电探测器的制备与性能研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 MgZnO/ZnO可见盲光电探测器的制备和性能研究 |
| 4.1 耗尽层宽度对Mg_(0.2)Zn_(0.8)O/ZnO可见盲光电探测器性能的调控 |
| 4.2 二维电子气对ZnO/Mg_(0.2)Zn_(0.8)O可见盲光电探测器性能的优化 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 MgZnO/ZnO日盲-可见盲光电探测器的制备和性能研究 |
| 5.1 异质外延对六方相Mg_(0.51)Zn_(0.49)O/ZnO日盲-可见盲光电探测器性能的优化 |
| 5.2 施加偏压对ZnO/混相Mg ZnO日盲-可见盲光电探测器内增益的调控 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 Mg_xZn_(1-x)O/Cu_xO紫外-可见/紫外-可见-近红外光电探测器的制备和性能研究 |
| 6.1 p-Cu_xO材料的制备和表征 |
| 6.2 ZnO/Cu_2O自供电紫外-可见光电探测器的制备与性能研究 |
| 6.3 MgZnO/CuO NW/Cu_2O紫外-可见-近红外光电探测器的制备与性能研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（3）热电子效应对单根氧化锌微米线器件光电特性调制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 ZnO材料的研究背景和基本性质 |
| 1.2 ZnO基光电器件研究现状 |
| 1.2.1 ZnO基薄膜探测器件 |
| 1.2.2 ZnO基薄膜材料电致发光器件 |
| 1.2.3 ZnO基微纳材料光电探测器件 |
| 1.2.4 ZnO基微纳材料电致发光器件 |
| 1.2.5 ZnO基光电器件面临的问题 |
| 1.3 金属纳米结构中的热电子 |
| 1.3.1 金属纳米结构中热电子的产生 |
| 1.3.2 表面等离激元诱导激发的热电子 |
| 1.3.3 热电子向半导体的转移 |
| 1.4 ZnO基材料和器件的常用制备手段 |
| 1.4.1 分子束外延技术 |
| 1.4.2 磁控溅射 |
| 1.4.3 化学气相沉积(CVD) |
| 1.4.4 金属有机化学气相沉积(MOCVD) |
| 1.4.5 电化学沉积 |
| 1.4.6 水热法 |
| 1.4.7 溶胶凝胶法 |
| 1.5 测试与表征手段简介 |
| 1.5.1 X射线衍射(XRD) |
| 1.5.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 1.5.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 1.5.4 微区光致发光谱(PL) |
| 1.5.5 微区电致发光光谱(EL) |
| 1.5.6 其他测试手段 |
| 1.6 本文的研究内容和选题依据 |
| 第2章 单根Ga掺杂ZnO微米线器件的制备及其光电特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单根ZnO:Ga微米线电致发光器件的制备 |
| 2.2.1 ZnO:Ga微米线的制备 |
| 2.2.2 ZnO:Ga微米线的表征 |
| 2.2.3 单根ZnO:Ga微米线电致发光器件的制备 |
| 2.3 单根ZnO:Ga微米线器件光电特性 |
| 2.3.1 单根ZnO:Ga微米线器件I-V特性 |
| 2.3.2 单根ZnO:Ga微米线器件电致发光(EL)特性 |
| 2.3.3 单根ZnO:Ga微米线器件光致发光(PL)特性 |
| 2.3.4 单根ZnO:Ga微米线器件光电探测特性 |
| 2.4 单根ZnO:Ga微米线器件电致发光的机理 |
| 2.5 单根ZnO:Ga微米线器件电致发光的调控 |
| 2.6 本章小结与展望 |
| 第3章 热电子效应对单根ZnO:Ga微米线器件光电探测性能的调控 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 金纳米棒的特性、制备和表征。 |
| 3.2.1 金纳米棒表面等离激元 |
| 3.2.2 金纳米棒的制备 |
| 3.2.3 金纳米棒的表征 |
| 3.3 单根AuNRs@ZnO:Ga微米线器件的制备和表征 |
| 3.3.1 单根AuNRs@ZnO:Ga微米线器件的制备 |
| 3.3.2 扫描电镜(SEM)表征 |
| 3.4 热电子效应对单根ZnO:Ga微米线器件光电探测性能的调控 |
| 3.4.1 载流子输运特性——I-V特性曲线 |
| 3.4.2 光电导特性 |
| 3.4.3 光吸收特性研究 |
| 3.4.4 时间分辨光致发光光谱(TRPL) |
| 3.4.5 单根AuNRs@ZnO:Ga微米线器件光电探测特性的机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 热电子效应对单根ZnO:Ga微米线器件电致发光特性的调控 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同长径比金纳米棒修饰的单根ZnO:Ga微米线器件的制备和表征 |
| 4.2.1 不同长径比金纳米颗粒的制备和表征 |
| 4.2.2 单根AuNRs@ZnO:Ga微米线器件的制备和表征 |
| 4.3 热电子效应对单根ZnO:Ga微米线器件电致发光特性的调控 |
| 4.3.1 单根AuNRs@ZnO:Ga微米线器件电致发光特性 |
| 4.3.2 单根AuNRs@ZnO:Ga微米线器件光致发光特性 |
| 4.3.3 单根AuNRs@ZnO:Ga微米线器件电致发光机理 |
| 4.4 基于单根AuNRs@ZnO:Ga微米线构筑的荧光灯丝光源 |
| 4.4.1 基于单根AuNRs@ZnO:Ga微米线构筑的波长可调的灯丝光源 |
| 4.4.2 基于单根AuNRs@ZnO:Ga微米线构筑的串联灯丝光源 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 热电子效应对单根ZnO:Ga微米线异质结器件性能的调控 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单根AuNRs@ZnO:Ga微米线异质结LED器件的制备 |
| 5.3 单根AuNRs@ZnO:Ga微米线异质结器件的光电特性 |
| 5.3.1 单根AuNRs@ZnO:Ga微米线的光电特性 |
| 5.3.2 单根AuNRs@ZnO:Ga微米线异质结LED器件的光电特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）ZnO量子点及其紫外探测器的制备与特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 紫外探测技术介绍 |
| 1.1.1 紫外探测器的原理 |
| 1.1.2 紫外探测器的分类 |
| 1.1.3 紫外探测器相关参数 |
| 1.2 ZnO基量子点及其紫外探测器的研究及进展 |
| 1.2.1 宽禁带半导体的简介 |
| 1.2.2 ZnO的介绍 |
| 1.2.3 纳米材料的介绍 |
| 1.2.4 量子点及相关研究进展介绍 |
| 1.2.5 ZnO QDs的概述 |
| 1.2.6 ZnO QDs的制备方法 |
| 1.2.7 ZnO QDs紫外探测器的研究进展 |
| 1.3 ZnO QDs紫外探测器存在的问题 |
| 1.4 本论文的选题依据和研究内容 |
| 第2章 ZnO QDs及其紫外探测器的制备与表征方法简介 |
| 2.1 溶胶凝胶法制备ZnO QDs |
| 2.1.1 实验所使用的原料 |
| 2.1.2 实验所使用的仪器与设备 |
| 2.1.3 实验所使用的方法 |
| 2.2 探测器的制备方法介绍 |
| 2.2.1 光刻工艺 |
| 2.2.2 金属薄膜制备 |
| 2.2.3 剥离工艺 |
| 2.3 材料表征手段和方法介绍 |
| 2.3.1 光致发光(PL)光谱和光致发光激发(PLE)光谱 |
| 2.3.2 吸收/透射光谱 |
| 2.3.3 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.4 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.5 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.6 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.4 器件性能测试设备与方法介绍 |
| 2.4.1 电流-电压曲线和电流时间-曲线测试 |
| 2.4.2 光谱响应度测试系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 ZnO QDs及其薄膜的制备与特性研究 |
| 3.1 熟化时间对ZnO QDs的影响 |
| 3.1.1 实验方法 |
| 3.1.2 熟化时间对ZnO QDs的影响 |
| 3.2 ZnO QDs及其薄膜的制备与表征 |
| 3.2.1 ZnO QDs制备方法 |
| 3.2.2 ZnO QDs薄膜制备方法 |
| 3.2.3 ZnO QDs及其薄膜的表征 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 ZnO QDs紫外探测器的制备与性能研究 |
| 4.1 ZnO QDs紫外探测器的制备 |
| 4.2 ZnO QDs紫外探测器性能测试与研究 |
| 4.2.1 ZnO QDs紫外探测器性能测试 |
| 4.2.2 ZnO QDs紫外探测器性能研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 H_2O_2溶液处理对ZnO QDs紫外探测器的性能影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 H_2O_2溶液处理对ZnO QDs薄膜的影响 |
| 5.4 H_2O_2溶液处理对ZnO紫外光电探测器的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 论文展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）硅基掺铒氧化锌薄膜器件的电致发光及其增强（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 稀土Er离子的基本性质 |
| 2.3 ZnO的基本性质 |
| 2.4 稀土Er离子掺杂发光材料研究进展 |
| 2.4.1 稀土Er离子掺杂Si基发光材料 |
| 2.4.2 稀土Er离子掺杂Ⅲ-Ⅴ族发光材料 |
| 2.4.3 稀土Er离子掺杂TiO_2发光材料 |
| 2.4.4 稀土Er离子掺杂ZnO发光材料 |
| 第三章 材料和器件的制备方法及表征 |
| 3.1 材料和器件的制备设备 |
| 3.1.1 磁控溅射设备 |
| 3.1.2 热处理设备 |
| 3.1.3 旋涂设备 |
| 3.2 材料和器件的制备工艺 |
| 3.2.1 衬底准备 |
| 3.2.2 发光层薄膜制备 |
| 3.2.3 电极制备 |
| 3.3 材料和器件测试设备 |
| 3.3.1 薄膜晶体结构、形貌和组成成分的表征仪器 |
| 3.3.2 光学性能测试设备 |
| 3.3.3 电学性能测试设备 |
| 第四章 ZnO:Er/n-Si同型异质结薄膜器件的电致发光:F共掺对Er~(3+)离子发光的增强 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 共掺F的氧化锌掺铒和氧化锌单掺铒薄膜器件的制备 |
| 4.3 共掺F的氧化锌掺铒薄膜和氧化锌单掺铒薄膜的表征对比 |
| 4.4 共掺F对硅基氧化锌掺铒薄膜器件电致发光的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 ZnO:Er/SiO_x/n~+-Si薄膜器件的电致发光:Zr共掺对Er~(3+)离子发光的增强 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 共掺Zr的氧化锌掺铒和氧化锌单掺铒薄膜器件的制备 |
| 5.3 共掺Zr的氧化锌掺铒薄膜和氧化锌单掺铒薄膜的表征对比 |
| 5.4 共掺Zr对硅基氧化锌掺铒薄膜器件电致发光的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 ZnO:Er/SiO_x/n~+-Si薄膜器件的电致发光:Ti共掺对Er~(3+)离子发光的增强 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 共掺Ti的氧化锌掺铒和氧化锌单掺铒薄膜器件的制备 |
| 6.3 共掺Ti的氧化锌掺铒薄膜和氧化锌单掺铒薄膜的表征对比 |
| 6.4 共掺Ti对硅基氧化锌掺铒薄膜器件电致发光的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 硅基氧化锌掺铒薄膜MIS器件从随机激射到铒的电致发光的转变 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 氧化锌掺铒薄膜MIS器件的制备 |
| 7.3 氧化锌掺铒薄膜的表征 |
| 7.4 硅基氧化锌掺铒薄膜MIS器件的电致发光 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 硅基镓酸锌掺铒薄膜器件的电致发光 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 硅基镓酸锌掺铒薄膜器件的制备 |
| 8.3 镓酸锌掺铒薄膜的表征 |
| 8.4 硅基镓酸锌掺铒薄膜器件的电致发光 |
| 8.5 本章小结 |
| 第九章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 |
（6）氧化锌基光电探测器的设计及功能化应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光电探测器的结构 |
| 1.2.1 光导型光电探测器(光敏电阻) |
| 1.2.2 肖特基结型光电探测器 |
| 1.2.3 金属-半导体-金属(MSM)型光电探测器 |
| 1.2.4 p-n/p-i-n结型光电探测器 |
| 1.3 光电探测器的性能参数 |
| 1.3.1 响应度(灵敏度) |
| 1.3.2 外量子效率 |
| 1.3.3 响应时间 |
| 1.3.4 带宽 |
| 1.3.5 噪声等效功率 |
| 1.3.6 探测率/比探测率 |
| 1.4 氧化锌简介 |
| 1.4.1 氧化锌的晶体结构 |
| 1.4.2 氧化锌的光学性质 |
| 1.4.3 氧化锌的电学性质 |
| 1.4.4 氧化锌纳米结构的制备方法 |
| 1.5 氧化锌光电探测器的研究进展 |
| 1.5.1 氧化锌平面结构光电探测器 |
| 1.5.2 氧化锌垂直结构光电探测器 |
| 1.5.3 氧化锌基深紫外光电探测器 |
| 1.5.4 氧化锌柔性光电探测器 |
| 1.6 本论文的主要研究内容 |
| 2 基于氧化锌纳米线网络的纤维状光电探测器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 基于氧化锌纳米线网络纤维状光电探测器的构筑 |
| 2.2.2 表征方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 氧化锌纳米线的表面形貌与微观结构 |
| 2.3.2 氧化锌纳米线网络的转移特性 |
| 2.3.3 氧化锌纳米线网络探测器的光电性能 |
| 2.3.4 基于氧化锌纳米线网络纤维状光电探测器的全方位探测 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 氧化锌/钙钛矿柔性探测器的构筑及其宽光谱响应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 钙钛矿纳米片的合成 |
| 3.2.2 氧化锌/钙钛矿柔性探测器的构筑 |
| 3.2.3 表征方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 氧化锌/钙钛矿的表面形貌和微观结构 |
| 3.3.2 氧化锌纳米线与钙钛矿纳米片的光学性质 |
| 3.3.3 基于氧化锌/钙钛矿组装膜柔性探测器的光电性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 锡酸锌纳米晶的可控制备及其紫外探测性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 锡酸锌纳米晶的合成 |
| 4.2.2 锡酸锌纳米晶紫外探测器的构筑 |
| 4.2.3 表征方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 锡酸锌纳米晶的生长机理 |
| 4.3.2 锡酸锌纳米晶的表面形貌和微观结构 |
| 4.3.3 锡酸锌纳米晶探测器的构筑及其光电性能测试 |
| 4.3.4 不同水热合成方法对探测器性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 石墨烯复合增强锡酸锌紫外探测性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 锡酸锌/石墨烯复合结构的制备 |
| 5.2.2 锡酸锌/石墨烯复合结构紫外探测器的构筑 |
| 5.2.3 表征方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 锡酸锌/石墨烯的微观结构 |
| 5.3.2 锡酸锌/石墨烯的紫外探测性能研究 |
| 5.3.3 石墨烯增强锡酸锌探测器的机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）Ag纳米线/ZnO薄膜紫外光电探测器的制备与光电性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 ZnO基紫外光探测器国内外研究现状 |
| 1.2.1 肖特基结紫外光探测器 |
| 1.2.2 p-n结紫外光探测器 |
| 1.2.3 MSM(金属-半导体-金属)结构紫外光探测器 |
| 1.2.4 光导体 |
| 1.2.5 Ag纳米线与宽带隙氧化物复合结构 |
| 1.3 国内外研究现状分析 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 旋涂法制备Ag纳米线层 |
| 2.3.2 ALD法制备ZnO薄膜 |
| 2.3.3 薄膜材料的热处理工艺 |
| 2.3.4 模板法制备紫外探测器 |
| 2.4 材料表征方法 |
| 第3章 ZnO薄膜的制备与光电性能表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 原子层沉积法制备ZnO薄膜及表征 |
| 3.2.1 ALD沉积ZnO薄膜反应过程 |
| 3.2.2 ZnO薄膜的生长速度与表面形貌表征 |
| 3.2.3 ZnO薄膜晶粒生长过程 |
| 3.3 热处理对ZnO薄膜的影响 |
| 3.3.1 热处理对ZnO薄膜电学性能的影响 |
| 3.3.2 热处理对ZnO薄膜表面形貌及ZnO晶粒的影响 |
| 3.3.3 热处理对ZnO薄膜表面性质的影响 |
| 3.4 ZnO紫外探测器光电性能研究 |
| 3.4.1 ZnO薄膜厚度对ZnO薄膜探测器的光电性能影响 |
| 3.4.2 ZnO薄膜探测器对不同波长光照的光电响应 |
| 3.4.3 ZnO薄膜探测器的光响应速度 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Ag纳米线/ZnO增强型紫外探测器的制备与性能表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 银的表面等离子激元理论 |
| 4.3 Ag纳米线层的制备与表征 |
| 4.3.1 Ag纳米线层的尺寸形貌及电性能表征 |
| 4.3.2 Ag纳米线层的热处理 |
| 4.4 Ag纳米线/ZnO层的制备与表征 |
| 4.5 Ag纳米线/ZnO增强型紫外探测器的光电性能研究 |
| 4.5.1 增强型ZnO薄膜探测器对不同波长光照的光电响应 |
| 4.5.2 热处理温度对增强型ZnO薄膜探测器的光电性能影响 |
| 4.5.3 ZnO厚度对增强型ZnO薄膜探测器的光电性能影响 |
| 4.6 ZnO探测器与Ag纳米线/ZnO增强型探测器性能对比 |
| 4.6.1 ZnO厚度参数下的光电性能对比 |
| 4.6.2 对不同波长光照的响应对比 |
| 4.6.3 响应速率的对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）本征富受主型氧化锌单晶微米管的制备方法及光电性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 ZnO的基本性质 |
| 1.2.1 晶体结构 |
| 1.2.2 能带结构 |
| 1.2.3 电学性质 |
| 1.2.4 光学性质 |
| 1.2.4.1 紫外发光特性 |
| 1.2.4.2 可见发光特性 |
| 1.3 ZnO微米管的生长技术 |
| 1.3.1 气相传输法 |
| 1.3.2 水热法 |
| 1.3.3 微波加热法 |
| 1.3.4 其他方法 |
| 1.4 ZnO的本征缺陷及p型掺杂技术 |
| 1.4.1 本征缺陷 |
| 1.4.2 ZnO的 p型掺杂技术 |
| 1.5 ZnO的受激辐射 |
| 1.5.1 增益机理 |
| 1.5.2 相干反馈机制 |
| 1.5.2.1 随机激光 |
| 1.5.2.2 法布里-珀罗激光 |
| 1.5.2.3 光学回音壁激光 |
| 1.6 论文课题的提出与研究内容 |
| 1.7 本文结构 |
| 第2章 实验设备及材料性能表征方法 |
| 2.1 ZnO陶瓷棒的制备及光学浮区炉 |
| 2.1.1 ZnO陶瓷棒的制备 |
| 2.1.2 光学浮区炉 |
| 2.2 表征方法 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜 |
| 2.2.2 透射电子显微镜 |
| 2.2.3 X射线衍射 |
| 2.2.4 X射线光电子能谱 |
| 2.2.5 拉曼光谱 |
| 2.2.6 半导体特性分析系统 |
| 2.2.7 稳态/瞬态光致发光谱 |
| 2.2.8 微区激光光谱测试系统 |
| 2.2.9 霍尔效应测试仪 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 本征富受主型ZnO单晶微米管生长及其机理研究 |
| 3.1 富受主型ZnO微米管的制备及生长机理 |
| 3.1.1 富受主型ZnO微米管的制备 |
| 3.1.2 生长机理 |
| 3.2 富受主型ZnO微米管的微观结构 |
| 3.3 生长参数对温度场分布的影响 |
| 3.3.1 有限元模型的建立 |
| 3.3.2 加热功率对温度场分布的影响 |
| 3.3.3 生长平台对温度场分布的影响 |
| 3.3.4 灯丝几何形状对温度场分布的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 富受主型ZnO微米管的光电性质研究 |
| 4.1 富受主型ZnO微米管的变温光致发光谱 |
| 4.2 富受主型ZnO微米管的光电子能谱 |
| 4.3 富受主型ZnO微米管的电学性质 |
| 4.3.1 金属与富受主型ZnO微米管的欧姆接触 |
| 4.3.2 富受主型ZnO微米管的电学特性 |
| 4.4 富受主型ZnO微米管基同质结器件 |
| 4.4.1 同质结器件制备 |
| 4.4.2 同质结器件的电学特性 |
| 4.5 基于富受主型ZnO微米管的可调谐发光 |
| 4.6 富受主型ZnO微米管的导电机制 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 超薄壁ZnO微米管微腔的光学特性及应用 |
| 5.1 超薄壁ZnO微米管的制备 |
| 5.2 超薄壁ZnO微米管的光学性质 |
| 5.2.1 超薄壁ZnO微米管的衬度谱 |
| 5.2.2 超薄壁ZnO微米管的光致发光谱 |
| 5.3 超薄壁ZnO微米管微腔的应用研究 |
| 5.3.1 高效多彩可见荧光 |
| 5.3.2 低阈值紫外激光发射 |
| 5.3.3 光催化降解亚甲基蓝 |
| 5.3.3.1 ZnO材料的光催化机理 |
| 5.3.3.2光催化实验 |
| 5.3.3.3 光催化性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 超薄壁ZnO微米管的自吸收效应 |
| 6.1 超薄壁ZnO微米管的角分辨光致发光谱 |
| 6.2 超薄壁ZnO微米管的紫外荧光调控 |
| 6.3 超薄壁ZnO微米管的自吸收系数 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间学术成果 |
| 致谢 |
（9）半导体薄膜材料电活性缺陷的谱学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 半导体材料及其缺陷概述 |
| 1.1.1 半导体材料发展简史 |
| 1.1.2 典型半导体材料的器件应用 |
| 1.2 典型半导体器件制备工艺及其可靠性评价 |
| 1.2.1 基本制备工艺 |
| 1.2.2 可靠性检测 |
| 1.3 半导体材料电活性缺陷的研究概况及存在问题 |
| 1.3.1 InGaAs材料体系器件应用及其缺陷研究 |
| 1.3.2 GaN器件中AlN生长工艺及其缺陷研究 |
| 1.3.3 硅基光伏太阳能电池及其电活性缺陷研究 |
| 1.3.4 存在问题与解决思路 |
| 1.4 本论文主要工作 |
| 1.4.1 选题意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.4.3 文章结构安排 |
| 第二章 半导体物理基础及其电活性缺陷表征方法 |
| 2.1 半导体物理基础 |
| 2.1.1 半导体材料种类 |
| 2.1.2 掺杂 |
| 2.1.3 缺陷 |
| 2.2 半导体材料电学测试方法 |
| 2.2.1 电容-电压C-V特性测试 |
| 2.2.3 噪声测试 |
| 2.2.4 霍尔测试 |
| 2.3 深能级瞬态谱DLTS测试原理及其应用 |
| 2.3.1 深能级缺陷 |
| 2.3.2 DLTS原理 |
| 2.3.3 DLTS测试方法与应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 铟镓砷薄膜材料电活性缺陷研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 制备态铟镓砷MOS器件缺陷研究 |
| 3.2.1 研究背景 |
| 3.2.2 实验过程 |
| 3.2.3 结果分析 |
| 3.3 退火处理对铟镓砷MOS器件缺陷的影响 |
| 3.3.1 研究背景 |
| 3.3.2 实验过程 |
| 3.3.3 结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 氮化镓功率器件中氮化铝缓冲层的电活性缺陷研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 氮化铝MIS器件结构 |
| 4.3 硅衬底掺杂浓度对氮化铝MIS器件深能级缺陷的影响 |
| 4.3.1 研究背景 |
| 4.3.2 实验过程 |
| 4.3.3 结果分析 |
| 4.4 退火处理对氮化铝MIS器件深能级缺陷的影响 |
| 4.4.1 研究背景 |
| 4.4.2 实验过程 |
| 4.4.3 结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 氢等离子体刻蚀对硅衬底表面电活性缺陷的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 肖特基二极管结构及其制备 |
| 5.3 氢等离子体刻蚀对硅衬底表面缺陷的影响 |
| 5.3.1 研究背景 |
| 5.3.2 实验过程 |
| 5.3.3 结果分析 |
| 5.4 氢化非晶硅薄膜的钝化作用研究 |
| 5.4.1 研究背景 |
| 5.4.2 实验过程 |
| 5.4.3 结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 非晶硅钌薄膜材料中微结构与电学性能的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 非晶硅钌薄膜制备 |
| 6.3 钌掺杂浓度对非晶硅钌薄膜微结构及导电性的影响 |
| 6.3.1 研究背景 |
| 6.3.2 实验过程 |
| 6.3.3 结果分析 |
| 6.4 钌掺杂浓度对非晶硅钌薄膜1/f噪声的影响 |
| 6.4.1 研究背景 |
| 6.4.2 实验过程 |
| 6.4.3 结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（10）单根氧化锌微米线基电致发光研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 ZnO基材料的基本性质 |
| 1.3 ZnO材料研究进展 |
| 1.3.1 ZnO光泵浦紫外激光 |
| 1.3.2 ZnO材料电泵浦激光器件研究进展 |
| 1.3.3 ZnO电致发光器件研究进展 |
| 1.4 本论文选题依据和研究内容 |
| 第2章 ZnO材料制备方法以及表征手段 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料制备方法 |
| 2.2.1 磁控溅射 |
| 2.2.2 化学气相沉积 |
| 2.2.3 水热法 |
| 2.2.4 电化学沉积法 |
| 2.2.5 金属有机物化学气相沉积 |
| 2.2.6 分子束外延技术 |
| 2.3 材料表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜 |
| 2.3.3 透射电子显微镜 |
| 2.3.4 微区光致发光谱 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于单根Ga掺杂ZnO微米线发光研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 低掺杂浓度ZnO可见光区的电致发光器件 |
| 3.2.1 截面为六边形Ga掺杂ZnO微米线可控生长 |
| 3.2.2 Ga掺杂ZnO微米线的表征 |
| 3.2.3 单根Ga掺杂ZnO微米线在可见光区的电致发光研究 |
| 3.2.4 单根Ga掺杂ZnO微米线电致发光的物理机制 |
| 3.3 Ga重掺杂ZnO近红外光区电致发光器件 |
| 3.3.1 Ga重掺杂ZnO微米线合成 |
| 3.3.2 Ga重掺杂ZnO微米线表征 |
| 3.3.3 单根Ga重掺杂ZnO微米线的近红外电致发光及机理 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 Au等离子体调制单根Ga掺杂ZnO微米线发光研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 金属纳米粒子等离激元 |
| 4.3 金属纳米颗粒修饰的Ga掺杂微米线与未修饰微米线发光器件 |
| 4.3.1 Au纳米颗粒对微米线的修饰 |
| 4.3.2 金属纳米颗粒修饰前后发光器件对比 |
| 4.4 阵列可控的阵列式发光 |
| 4.5 不同尺度金属纳米颗粒与不同电压下阵列器件的电致发光研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于p-ZnO微米线与n-ZnO薄膜同质结发光研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 截面为四边形Sb掺杂p-ZnO微米线的合成 |
| 5.2.1 ZnO籽晶层制备 |
| 5.2.2 Sb掺杂四边形ZnO微米线的生长 |
| 5.2.3 Sb掺杂四边形ZnO微米线的形貌以及光电性质研究 |
| 5.3 基于单根Sb掺杂微米线的电致发光器件研究 |
| 5.4 p型Sb掺杂ZnO微米线与n型ZnO薄膜的p-n结发光器件研究 |
| 5.4.1 n型ZnO薄膜制备 |
| 5.4.2 n型ZnO薄膜表征以及电学测试 |
| 5.4.3 基于p型Sb掺杂ZnO微米线与n-ZnO薄膜同质结发光器件 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
四、氧化锌宽禁带半导体薄膜的发光及其p-n结特性（论文参考文献）
- [1]氧化镓基光电探测器件结构与性能优化研究[D]. 褚旭龙. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]ZnO基多色光电探测器的制备及性能研究[D]. 周璇. 长春理工大学, 2021(01)
- [3]热电子效应对单根氧化锌微米线器件光电特性调制研究[D]. 孙志鹏. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(01)
- [4]ZnO量子点及其紫外探测器的制备与特性研究[D]. 马宏宇. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(01)
- [5]硅基掺铒氧化锌薄膜器件的电致发光及其增强[D]. 陈金鑫. 浙江大学, 2020(07)
- [6]氧化锌基光电探测器的设计及功能化应用[D]. 王沙龙. 南京理工大学, 2019(01)
- [7]Ag纳米线/ZnO薄膜紫外光电探测器的制备与光电性能研究[D]. 石志远. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [8]本征富受主型氧化锌单晶微米管的制备方法及光电性能研究[D]. 王强. 北京工业大学, 2019
- [9]半导体薄膜材料电活性缺陷的谱学研究[D]. 王冲. 电子科技大学, 2019(01)
- [10]单根氧化锌微米线基电致发光研究[D]. 何高航. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2018(10)