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NiO是一种新型的宽禁带氧化物半导体,具有直接带隙能带结构,室温下的禁带宽度在3.6-4.0 eV之间。由于NiO特有的电子结构以及p型导电等特点,它具有许多独特的性质,在透明导电薄膜、气敏、紫外探测等领域显示出其广阔的应用前景。关于n型氧化物半导体材料的研究不断成熟,而p型氧化物半导体材料还有待进一步探索。因此研究可操作性强、符合应用要求的NiO薄膜的制备方法因此显得尤其重要。本论文提出一种紫外线热氧化法制备NiO薄膜,通过对比不同氧化时间、紫外线光源、退火条件、掺杂对NiO薄膜的特性的影响,获得制备良好NiO薄膜的实验条件,应用此方法成功制备n-NiO/p-Si异质结器件。主要研究内容包括:(1)NiO薄膜制备及实验条件的优化紫外线热氧化制备NiO薄膜的流程主要分为两个部分:Ni膜的制备和Ni膜的氧化。在紫外线热氧化的过程中,不同实验条件制备的NiO薄膜晶体质量、光学特性各有不同:氧化时间60 min时,样本拉曼峰值最高,薄膜电阻率最低;实验室有功率密度均为600 mW/cm2的金属卤化物紫外线灯和含臭氧水银外线灯作为光源,起到催化剂的作用加快氧化反应,拉曼散射光谱表明含臭氧水银灯的氧化效率较高;氧化完成后,在氮气氛围中退火30 min能有效减少晶格损伤,改善薄膜电阻率;掺杂Li会降低薄膜的光学透明性,X射线衍射图表明掺杂改变了薄膜的晶向特性。(2)p-NiO/n-Si器件的制备与测试为了测量异质结的电流电压,在NiO和Si衬底表面分别淀积金属作为电极,成功制备p-NiO/n-Si异质结器件。选择功函数较高的Pt金属作为NiO薄膜的接触电极,测得流经接触电极的电流与电压近似于欧姆接触。未经Li掺杂的NiO/Si二极管表现出良好的整流特性,Li掺杂后,二极管的反向泄漏电流更小。可见光照射对二极管I-V特性的影响体现在增大反偏电流,波长越长的光影响越明显。不同频率下二极管的1/C~2与电压表现出良好的线性关系。