ZnO紫外探測器的研究.pdf

1、紫外光探測器無論軍用還是民用上都有重要的應用價值,所以引起人們的極大關注。近年來隨著材料制備技術的發(fā)展,半導體固態(tài)紫外探測器得到廣泛應用。寬禁帶半導體材料ZnO由于具有優(yōu)良的光電性能,使其成為紫外探測方面研究的熱點。在過去幾年中,ZnO的研究取得了一定進展,其中不乏ZnO材料摻雜的研究,但摻Al的報道較少,且少有系統(tǒng)的研究,尤其是在紫外探測方面。本論文采用射頻濺射法制備了不同濃度的AZO(ZnO:Al)薄膜,在此基礎上制備了紫外探測器,

2、并對薄膜及探測器的性能進行了測試與分析。在石英基片上制備了AZO薄膜。研究了摻Al濃度及退火對薄膜性能的影響。研究表明制備的AZO薄膜具有纖鋅礦結構且呈c軸擇優(yōu)取向,當摻Al濃度20at％時,(002)峰消失。退火條件對薄膜有較大影響,600℃退火1h,薄膜內應力得到釋放,c軸取向增強,薄膜的均勻性和結晶性得到較大改善。隨著摻Al濃度的增加,AZO薄膜的光學吸收邊“藍移”,其光學禁帶寬度展寬,摻Al20at%薄膜的光學禁帶寬度展寬到3.

3、93eV。退火對薄膜的光學禁帶寬度也有影響,隨著退火溫度升高,薄膜的光學禁帶寬度有先展寬后變窄的趨勢。通過EDS分析發(fā)現,本實驗的AZO薄膜樣品中Al的濃度高于相對應靶材中Al的濃度。在薄膜上真空蒸發(fā)沉積Au叉指電極制備MSM(金屬-半導體-金屬)結構光電導探測器,探測器的電阻隨著摻Al濃度的增加先減小后增大,摻Al5at%的探測器電阻較小。探測器對紫外光有明顯的響應,探測器光響應隨著摻Al濃度的增加先增大后減小,5V偏壓下摻Al5at