L-MBE法制备ZnO薄膜及ZnO-TFT器件研究

摘要

本文对 L-MBE法制备ZnO薄膜及ZnO-TFT器件进行研究，主要内容如下： 1、采用激光分子束外延方法在蓝宝石(AL2O3)、SiO2/Si、SiNx/Si等衬底上制备了高质量的ZnO薄膜，优化了制备工艺，主要研究了后退火处理对薄膜结晶质量、表面形貌、发光特性、透过率、光学带隙、电阻率等方面的影响。 2、根据目前ZnO-TFT的研究现状和我们实验室的条件，设计了一种结构合理的ZnO-TFT，既先在p型Si(111)衬底上生长Si02(或SiNx)绝缘层，然后用激光分子束外延设备在绝缘层上生长ZnO薄膜，最后用蒸发镀膜和掩模板的方法在ZnO薄膜上制备源漏电极并形成导电沟道，这是目前国内首次以ZnO为沟道层制作的场效应晶体管。

目录

文摘

英文文摘

第一章ZnO的光电性质及其光电器件概述

1.1 ZnO的结构特性

1.2 ZnO的光电性质

1.2.1宽禁带

1.2.2透明导电

1.2.3紫外受激发射

1.3 ZnO基光电器件及研究进展

1.3.1紫外探测器

1.3.2白光LED

1.3.3短波长激光器

1.3.4场效应晶体管

1.4本论文的研究内容

参考文献

第二章ZnO薄膜制备技术

2.1激光分子束外延技术

2.1.1 L-MBE系统组成

2.1.2 工作原

2.1.3 ZnO陶瓷靶材的制备

2.2 ZnO薄膜其他制备技术

2.2.1磁控溅射

2.2.1金属有机化学气相沉积

2.2.3溶胶凝胶法

2.3小结

参考文献

第三章L-MBE法制备ZnO薄膜的工艺优化

3.1样品制备

3.1.1蓝宝石(A12O3)衬底

3.1.2称底清洗

3.1.3薄膜生长

3.2薄膜结构分析

3.2.1 XRD基本原理

3.2.2 ZnO薄膜结构分析

3.3薄膜表面形貌分析

3.3.1原子力显微镜简介

3.3.2 ZnO薄膜AFM分析

3.4光致发光谱(PL)

3.5透射光谱

3.6小结

参考文献

第四章以ZnO为沟道层的薄膜场效应晶体管

4.1薄膜晶体管在液晶显示中的应用

4.1.1引言

4.1.2液晶像素的驱动方式

4.1.3 TFT结构和原理

4.1.4硅材料TFT简介

4.1.5 ZnO-TFT的优势

4.2 ZnO-TFT制作过程

4.2.1结构设计

4.2.2热氧化生成SiO2绝缘层

4.2.3 PECVD法制备SiNx绝缘层

4.2.4绝缘层上生长ZnO薄膜

4.2.5源漏电极的制备

4.3电学性能测试

4.4小结

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢