mgzno薄膜的pld制备及其特性研究—si基微盘光学谐振腔的制备与研究

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1、MgZnO薄膜的PLD制各及其特性研究；Si基微盘光学谐振腔的制备与研究中文摘要MgZnO薄膜的PLD制备及其特性研究Si基微盘光学谐振腔的制备与研究中文摘要本论文主要包括两部分：一、利用激光脉冲沉积(PLD)法制备MgZnO薄膜并分析其结晶、光学特性等，并利用微纳加工法实现了紫外探测器原型器件的制备。二、利用微纳加工技术完成了Si基微盘谐振腔的制备与研究工作。ZnO是具有纤锌矿晶体结构的直接宽禁带半导体材料，室温下禁带宽度为3．37eV，激子束缚能为60meV。因此，znO与ZnO合金材料成为人们研究的热点，其中MgZnO合金薄膜，作为一种新型的光电合金材料，与

2、A1GaN合金薄膜相比，它具有制备简单、无毒、原材料丰富、禁带可调范围宽(3．37．7．8eV)、能够覆盖整个紫外区域等优点，成为各种光电器件的首选材料，尤其是紫外探测器。本论文通过激光脉冲沉积(PLD)法，不断调整工艺条件，在石英玻璃上，制备出高质量、高Mg掺杂含量、禁带宽度高达5．46eV、吸收边位于日盲区(220．280nto)的(220)取向的MgZnO薄膜。并首次观察到依赖于退火温度变化1约(220)晶化取向的特性。利用微纳加工技术在MgZnO薄膜上，制备出叉指状紫外探测器的原型器件，并进行测试，实验结果表明器件的暗电流较小。随着微纳加工技术的发展，使得

3、各种天然以及合成材料制造的新型光学微谐振腔的精确控制成为可能。具有高Q值的光学微谐振腔在诸多方面有其广泛的应用前景，诸如低成本高密度集成光路、高灵敏度的生物传感器等等。本论文利用微纳加工技术制备的微盘谐振腔是目前最有前途的研究腔电动力学、量子信息的手段之一。我们利用微纳加工技术成功制备了回音壁(WG)模式的Si基微盘谐振腔。“蘑菇"状Si基微盘谐振腔主要是通过光刻、干法刻蚀与湿法腐蚀相结合的方法实现的。它们具有制作过程相对简单，成本较低、微盘的厚度较小、边缘无缺陷、品质因子较高等优点。在此过程中实现了微盘谐振腔制作的可控性与重复性，为研究腔电动力中文摘要MgznO

4、薄膜的PLD制各及其特性研究；Si基微盘光学谐振腔的制备与研究学、量子信息等领域奠定了一定的基础。总而言之，首先，我们不但成功制备了高质量、高Mg含量掺杂的MgZnO薄膜，并首次观察到依赖于退火温度变化的(220)晶化取向的特性，也实现了紫外探测器原型器件的制备。其次，我们利用微纳加工技术完成了高性能的、边缘无缺陷的“蘑菇”状Si基微盘谐振腔的制备与研究工作。关键词：MgZnO薄膜；PLD；退火温度；微盘谐振腔；微纳加工Il作者：李景指导教师：顾济华蒋春萍MgZnO薄膜的PLD制备及其特性研究；Si基微堡堂堂塑堡堕箜型鱼!i!堕英文摘要Reparationandr

5、esearchpropertiesofMgZnOfilmbyPLDPreparationandresearchofSi-basedopticalmicrodiskresonatorAbstractThepaperconsistsoftwoparts．OneisusingPusledLaserDeposition(PLD)methodtoprepareMgZnOfilms，andanalyzeitscrystallization，opticalproperties．WeaccomplishthepreparationofUVdetector．Theotherisfi

6、nishingthepreparationofSi·basedmicrodiskreaonatorbymicro—nanotechnology．ZnOisadirectwidebandgapsemiconductormaterialwithWurtzitecrystalstructIlre．Bandgapis3．37eVatroomtemperature，andexcitonbindingenergyis60meV．Recently,ZnOandZnOalloysbecomeahotresearch．ComparedtoA1GaNalloyfilms，MgZnOc

7、rystalalloyisanewphotoelectricmaterial．Ithaslotsofadvantages，includingsimplepreparation，non．toxic，abundantrawmaterials，adjustablewidebandgap(3．37-7．8eV)，SOitCanCOVertheentireUVregion，whichbecomesthepreferredmaterialofvmousoptoelectronicdevices，particularlyUVdetector．Byadjustingtheproc

8、essco