六方氧化镓薄膜的制备及氮化与掺杂特性研究微电子学与固体电子学专业论文.docxVIP

六方氧化镓薄膜的制备及氮化与掺杂特性研究两组样品进行的XRD、XPS、SEM、AFM、透射谱等测试。从XRD测试结果可以得到氮化处 六方氧化镓薄膜的制备及氮化与掺杂特性研究 两组样品进行的XRD、XPS、SEM、AFM、透射谱等测试。从XRD测试结果可以得到氮化处 理后的样品表面有GaN薄膜形成，并且具有C轴择优取向的特点。从XPS测试结果可知 氮化后的样品表面有氮化物生成。从SEM图像可以看出氮化处理后的e—Ga。03薄膜表面 有网状结构生成。透射谱测试结果表面氮化处理后的样品在365nm位置处(GaN薄膜的 本征吸收边)有着很明显的光吸收现象，表明e-Ga。0。薄膜表面有GaN晶体生成。然后 研究了Zn源输入量对e-Ga：0。薄膜的影响，利用金属有机物化学气相沉积方法，以三乙 基镓为镓源，二乙基锌作为掺杂锌源，高纯氧气作为氧源，高纯氩气作为载气，在锌源 流量为0．36、0．72、1．44 u mol／min的条件下制备了三种锌掺杂氧化镓薄膜样品。利用 薄膜厚度分析仪、X射线衍射仪和紫)F-可见双光束分光光度计测试方法对样品的膜厚、 晶体结构、光学特性进行了表征。同时，利用热蒸发方法在薄膜表面制备钛铝电极，并 对其进行了I—V特性测试。相关测试结果表明，氧化镓薄膜的结晶和光学质量随着锌源 流量的增加而提高。当锌源流量为1．44 II mol／min时，所制备的氧化镓薄膜为￡相，且 具有(0002)面择优取向，其光学带隙为4．93eV，在350-800nm可见光区平均透射率高 于97％。但是掺杂氧化镓薄膜的导电性随着Zn源流量增加而略微降低，我们认为这是由 于掺杂Zn原子未激活，以及氧化镓晶体质量提高使得薄膜中起导电作用的固有缺陷密 度降低所致。 关键词：￡一Ga：0，；MOCVD；热退火；氮化；XRD；SEM；锌掺杂 万方数据 大连理工大学硕士学位论文Preparation 大连理工大学硕士学位论文 Preparation of hexagonal Ga203 film and characterization of nitridation and doping Ga203 film Abstract Semiconductor materials in all areas of information technology have a wide range of applications in the semiconductor device on the basis of their preparation，which is gradually improving human life．W汕the continuous development of the information age，there is an urgent need to find new semiconductor materials to meet the development of technology，then， the oxide semiconductor materials cause people’S study Ga203，as a representative of the new oxide semiconductor material，attracted widespread many scholars’attention in recent years． Ga203 is a compact wide direct band gap semiconductor material，showing five different crystal structures，namely Q-Ga203，13-Ga203，y-Ga203，{i-Ga203 and e-Ga203 five kinds of structure【31，wherein the monoclinic p-Ga203 is the most stable crystal structure．Because Ga203 band gap lies in 4．2-4．9eV，and has its excellent chemical and thermal stability，it has a more extensive application in the area of ultraviolet detectors，field effect transistors， transparent conductive films．Ga203 film preparation methods are commonly used：a magnetron sput