混合结构mgzno薄膜材料的制备及其紫外光响应特性研究

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1、分类号TG学校代码10590UDC31密级公开深圳大学硕士学位论文混合结构MgZnO薄膜材料的制备及其紫外光响应特性研究安巧丽学位类别工程硕士专业学位专业名称材料工程学院（系、所）材料学院指导教师吕有明教授韩舜讲师深圳大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文混合结构MgZnO薄膜材料的制备及其紫外光响应特性研究是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人

2、和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日混合结构MgZnO薄膜材料的制备及其紫外光响应特性研究摘要本论文的研究工作围绕混合结构MgZnO薄膜日盲紫外探测器的紫外光响应特性及信号噪声比等特性的研究展开，主要研究混合结构MgZnO薄膜中不同结构MgZnO的晶界类型及六方结构MgZnO的比例对混合结构MgZnO紫外探测器光响应特性、暗电流及光电流/暗电流比例等器件性能的影响。将高迁移率的六方结构Ga掺杂ZnO透明电极和对日盲紫外光很敏感的立方结构MgZnO薄膜在器件结构

3、中结合在一起，制备出Au/MgZnO/ZnO:Ga/In垂直结构紫外探测器，并且研究了器件的紫外光响应特性。具体研究内容如下：1.利用脉冲激光沉积技术，制备出了具有立方(200)MgZnO/六方(0002)MgZnO晶界和立方(111)MgZnO/六方(0002)MgZnO晶界混合结构MgZnO薄膜。由于立方(200)和六方(0002)晶面高密度的悬挂键引入了很强的內增益，在25V偏压下，具有立方(200)MgZnO/六方(0002)MgZnO晶界的MgZnO薄膜上制备的紫外探测器对256nm日盲紫外光信号响应

4、度高达8A/W，内增益高达3809%，比具有立方(111)MgZnO/六方(0002)MgZnO晶界的MgZnO紫外探测器的日盲紫外响应度高约两个数量级。由于制备的MgZnO薄膜中立方(111)和六方(0002)晶面间势垒高度较高，在5V偏压下，具有立方(111)MgZnO/六方(0002)MgZnO晶界的MgZnO薄膜上制备的紫外探测器暗电流只有0.5nA，比具有立方(200)MgZnO/六方(0002)MgZnO晶界的MgZnO紫外探测器低了约三个数量级，因此器件的Ilight/Idark和信号噪声比较大。

5、2．研究了激光能量的变化对石英和蓝宝石衬底上MgZnO薄膜生长及其紫外光响应特性的影响。随着激光能量的提高，石英和蓝宝石衬底上生长的MgZnO薄膜Zn含量逐渐增加，薄膜中六角结构MgZnO增多，紫外吸收截止边向长波方向移动。随着混合结构MgZnO薄膜中六方结构MgZnO增多，MgZnO紫外探测器的日盲紫外响应度增大，光响应峰值位置向长波方向移动。3.制备了Au/MgZnO/Ga掺杂ZnO/In垂直结构紫外探测器，由于器件结构中Ga掺杂ZnO中产生的光生载流子被立方结构MgZnO和Ga掺杂ZnO界面高的势垒所阻挡

6、，器件主要显示出立方结构MgZnO的日盲紫外光响应特性，光响应峰值在242nm处，光I混合结构MgZnO薄膜材料的制备及其紫外光响应特性研究响应截止边为290nm。关键词:PLD；混合结构MgZnO；日盲紫外探测器；垂直结构IIThefabricationandcharacterizationofmixed-phaseMgZnOthinfilmsandtheirultravioletdetectorsAbstractEffectofinterfacetypes,theratioofhexagonalstruct

7、ureMgZnOonthesolar-blindUVresponsivityandsignaltonoiseratioofmix-structureMgZnOthinfilmswerestudied,andtheperformanceofAu/MgZnO/GadopedZnO/IndetectorbasedonverticalcubicMgZnO/hexagonalGadopedZnOmix-structuresystermwasalsostudied.Themainresearchcontentsarelis

8、tedasfollows:1.Mix-phaseMgZnOthinfilmswith(200)cubicMgZnO/(0002)hexagonalMgZnOinterfacesandmix-phaseMgZnOthinfilmswith(111)cubicMgZnO/(0002)hexagonalMgZnOinterfacesweredepositedundercertaincondi