Co、Cr及Sc摻雜ZnO壓敏薄膜的制備及其性能研究

1.89萬(wàn)字 41頁(yè) 原創(chuàng)作品，獨(dú)家提交，已通過(guò)查重系統(tǒng)

摘 要
ZnO是Ⅱ-Ⅵ族寬禁帶半導(dǎo)體材料，是一種新型功能材料。它具有低介電常數(shù)、寬帶隙、高化學(xué)穩(wěn)定性及優(yōu)異的光電、壓電特性，在光電導(dǎo)、光波導(dǎo)、壓電、激光器、發(fā)光二極管、氣敏傳感器、薄膜晶體管、透明導(dǎo)電薄膜等方面有廣闊的應(yīng)用前景。
本文采用溶膠-凝膠法在硅片上制備ZnO壓敏薄膜。所研究的薄膜包括元素?fù)诫sZnO和Sc摻雜ZnO壓敏薄膜。應(yīng)用X 射線衍射儀、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡和壓敏電阻直流參數(shù)儀等測(cè)試手段研究了退火溫度、元素?fù)诫s以及摻雜濃度對(duì)薄膜顯微結(jié)構(gòu)和電性能的影響。
采用溶膠-凝膠法在硅片上制備ZnO壓敏薄膜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)退火溫度對(duì)薄膜的顯微結(jié)構(gòu)以及電性能有很大的影響，實(shí)驗(yàn)表明ZnO最佳退火溫度為750℃。采用溶膠-凝膠法制備Co、Cr摻雜ZnO壓敏薄膜，薄膜生長(zhǎng)致密均勻、表面平整、Cr2O3具有使晶粒生長(zhǎng)受到抑制的作用。Cr摻雜ZnO以及Co、Cr復(fù)合摻雜ZnO壓敏薄膜非線性系數(shù)有了很大的提高，Co、Cr復(fù)合摻雜ZnO壓敏薄膜非線性系數(shù)最大。最后采用溶膠-凝膠法制備Sc摻雜ZnO壓敏薄膜。隨著Sc濃度的增高，非線性系數(shù)先增高后降低，在Sc濃度為0.3mol%時(shí)達(dá)到最高。

關(guān)鍵詞：ZnO壓敏薄膜；溶膠-凝膠法；顯微結(jié)構(gòu)；電性能