ZnO薄膜微结构变化对光电特性的影响

摘要

使用脉冲激光淀积(PLD)技术在n型Si衬底上沉积氧化锌(ZnO)薄膜,在O2气氛下对样品进行了500 ℃(Sample 1, S1),600 ℃(Sample 2, S2),700 ℃(Sample 3, S3)和800 ℃(Sample 4, S4)退火,随后进行了X射线衍射(XRD)谱,椭偏光折射率,热激电流(TSC) 和电容-电压(C-V)的测量.研究发现:S1中晶界的电子陷阱由高浓度的深能级杂质(Zni)提供的电子填充,该能级位于ET=EC-0 24±0.08 eV.S3中出现与中性施主(D0)有关的深能级中心,其ET=EC-0.13±0.03 eV,推测D0的出现与高温氧气条件退火下晶界处形成的复合体缺陷有关.XRD和椭偏光折射率测量结果表明:氧气对ZnO薄膜微结构的修饰是改变ZnO/Si结构光电特性的主要因素.