硅基SnO_2异质结器件的电致发光及其增强策略的研究

【摘要】Sn02是直接禁带半导体且具有相当高的室温激子束缚能(-130meV),然而由于其双极子-束缚特性,几乎不能产生带间复合发光。在此情况下,利用SnO2缺陷态产生电致发光近年来引起人们的研究兴趣。本文制备了Sn02/P+-Si异质结,并实现了基于该异质结的器件的低电压/电流驱动的紫外-可见电致发光,具体的主要结果如下：(1)研究了不同温度热处理的Sn02/P+-Si异质结器件的电致发光。研究发现：经过更高温度热处理的器件表现出更强的电致发光,这是由于经过更高温度热处理的SnO2薄膜中存在更多的缺陷态。但是,器件电致发光的开启电压更高,这是由于在氧气气氛下进行更高温度的热处理使得SnO2和p+-Si界面处形成了更厚的SiOx绝缘层。(2)利用在SnO2薄膜上层增加一层TiO2盖层的方法,显著增强了SnO2/p+-Si异质结器件的电致发光。研究表明：由于TiO2盖层的引入,抑制了热处理过程中SnO2的挥发,增强了薄膜的致密性,因而减少了非辐射复合中心；此外,由于TiO2比SnO2折射率更高,提高了器件的出光效率。(3)研究了射频溅射的不同工艺参数对掺A1的ZnO(AZO)透明导电薄膜性能的影响。研究发现：以250～300℃的衬底温度可以获得最优导电性能的AZO薄膜,且沉积薄膜的工作气压越低时,导电性能更佳。以AZO薄膜替代ITO薄膜,与Sn02/p+-Si器件形成欧姆接触,器件表现出更强的电致发光。
【作者】蒋昊天；
【导师】马向阳；杨德仁；
【作者基本信息】浙江大学，材料科学与工程，2014，硕士
【关键词】SnO2/P+-Si异质结；电致发光；

【参考文献】
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