氧化亞銅的制備及其光電器件的制備.pdf

1、Cu2O具有2.1eV的直接帶隙，是一種優(yōu)良的p型半導體氧化物材料，可以應用于場效應晶體器件、光催化、光電轉(zhuǎn)換和探測。然而Cu2O的缺陷對材料的光電性質(zhì)產(chǎn)生巨大的負面作用，因此如何制備高質(zhì)量的Cu2O晶體，并且抑制器件制作過程中缺陷的產(chǎn)生是Cu2O材料進一步走向應用的制約因素。
　　本論文通過研究熱氧化制備Cu2O晶體的方法，揭示Cu2O中缺陷對晶體結(jié)構(gòu)、光電性質(zhì)的影響。我們進一步探索Si/Cu2O異質(zhì)結(jié)器件在光電轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的應用，

2、揭示界面性質(zhì)對器件性能的影響，主要內(nèi)容及結(jié)果如下：
　?。?）通過高溫熱氧化法制備出結(jié)晶性、透光性很好，帶隙寬度約為1.96eV，晶粒尺寸平均約為0.64cm2，霍爾遷移率為60-70cm2/Vs的晶體薄片。并且研究了熱氧化法制備的Cu2O晶體生長條件對晶體結(jié)構(gòu)和晶體形貌的影響，以及對其光電性質(zhì)進行了系統(tǒng)的分析。
　?。?）通過熱蒸發(fā)的方法制備了高純的Cu2O薄膜，利用XPS分析了將薄膜沉積在Si表面分別進行甲基鈍化處理和氫

3、化處理對Si/Cu2O異質(zhì)結(jié)表面的影響。得出Si表面甲基化處理能夠抑制硅表面的氧化，對比兩種處理方法得出甲基鈍化處理Si表面可以提高Si/Cu2O異質(zhì)結(jié)的光電性能獲得了穩(wěn)定性好的器件。并比較了將Cu2O薄膜分別沉積在Si金字塔結(jié)構(gòu)和Si平面結(jié)構(gòu)兩種異質(zhì)結(jié)器件性能，優(yōu)化沉積薄膜厚度后效率可以達到6.02％。
　?。?）通過射頻磁控濺射的薄膜制備工藝，控制氬氣和氧氣的流量以及濺射功率，對薄膜表面形貌、厚度等分析，優(yōu)化濺射的工藝參數(shù)獲得