alsn掺杂的zno薄膜与azopsi异质结的制备和性能研究word格式论文.docxVIP

优秀毕业论文 精品参考文献资料 承诺书 本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下 进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注 和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的 研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机 构的学位或证书而使用过的材料。 本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本承诺书） 作者签名： 日 期： Al 与 Sn 掺杂的 ZnO 薄膜制备与 AZO/p-Si 异质结性能研究 南京航空航天大学硕士学位论文  PAGE 4 i 摘 要 ZnO 是一种直接带隙宽禁带 II-VI 族化合物半导体材料，特别是掺杂的 ZnO 薄膜不仅具有 类金属的导电性，而且对可见光表现出高透过率。由于 ZnO 薄膜具备成本低廉、在氢等离子体 环境中稳定性高以及容易实现低温沉积等优点，所以在薄膜太阳电池、紫外探测器、发光器件、 薄膜晶体管以及平板显示器等领域具有很大的开发潜力，也是最有希望替代 ITO 薄膜的材料。 本文采用射频磁控溅射技术制备了 Sn 掺杂的 ZnO（TZO）薄膜、Al 与 Sn 共掺杂的 ZnO （ATZO）薄膜以及 AZO/p-Si 异质结，研究了 Sn 溅射功率、衬底温度、生长时间对 TZO、ATZO 薄膜性能的影响，研究了退火对 AZO/p-Si 异质结整流特性和光生伏特效应的影响。通过研究得 出以下主要结果： 1、TZO 薄膜：首先通过优化 Sn 的溅射功率，得出当 Sn 溅射功率为 20W 时，TZO 薄膜可 以获得最小的电阻率为 6.99×10-2Ω?cm，在 400~900nm 波段平均透过率为 77.19%，具有最小的 腐蚀电流密度 2.59×10-8A/cm2 和最大的极化电阻 1.20×106Ω；然后研究了衬底温度对薄膜性能 的影响，衬底温度由 30℃升高到 160℃，薄膜的结晶质量得到改善，导电性提高了 1.43 倍；最 后研究了生长时间对 TZO 薄膜性能的影响，随着生长时间增加，薄膜的结晶质量逐渐变好，平 均透过率最高可达 80.35%，电阻率最低可达 5.04×10-2Ω?cm。 2、ATZO 薄膜：首先通过优化 Sn 的溅射功率，得出当 Sn 溅射功率为 5W 时，ATZO ???膜 可以获得最小的电阻率为 1.49×10-3Ω?cm，在 400~900nm 波段平均透过率为 88.77%；当 Sn 溅 射功率为 10W 时，ATZO 薄膜具有最小的腐蚀电流密度 1.30×10-8A/cm2 和最大的极化电阻 1.40 ×106Ω；然后研究了衬底温度对薄膜性能的影响，衬底温度由 30℃升高到 160℃，薄膜的结晶 质量得到改善，导电性提高了 2.55 倍；最后研究了生长时间对 ATZO 薄膜性能的影响，随着生 长时间增加，薄膜的结晶质量逐渐变好，平均透过率最高可达 90.90%，电阻率最低可达 6.93×10-4Ω?cm。 3、AZO/p-Si 异质结：对退火前后 AZO/p-Si 异质结的整流特性和光生伏特效应进行了研究， 结果表明退火可以改善异质结的整流特性和光生伏特效应。经过退火之后，异质结的整流比是 原来的 4.71 倍，理想因子更趋近于 2，光电转换效率提高了 0.81%。 关键词：磁控溅射，ZnO 薄膜，AZO/p-Si 异质结，光电特性，腐蚀特性，I-V 特性 Abstract ZnO is a II-VI group compound semiconductor material with a direct wide band-gap. The doped ZnO thin film not only possesses metal-like conductivity, but also performs high transmittance of visible light. Because ZnO thin films are low-cost, high stability in hydrogen plasma environment and easily to be deposited at low-temperature, they have great potential in the thin-film solar cells, UV detectors, light-emitting devices, thin film transistors, flat panel displays and other fields. It is the most promising