ZnOPS异质结的光学和电学性质.pdf

第 27 卷 　第 7 期 半 　导 　体 　学 　报 Vol . 27 　No . 7 2006 年 7 月 C H IN ES E J O U RN AL O F S EM I CON D U C TO RS J uly ,2006 ZnO/ PS 异质结的光学和电学性质 赵 　波 　李清山　张 　宁 　陈　达 　郑学刚 ( 曲阜师范大学物理工程学院 , 曲阜 　273 165) ( ) 摘要 : 用脉冲激光沉积的方法在多孔硅 PS 衬底上沉积 ZnO 薄膜 ,在室温下测量了 ZnO/ P S 异质结的结构及光学 和电学性质. X 射线衍射仪和扫描电子显微镜测量表明 ,制备的 ZnO 薄膜具有一定的 c 轴取向,但薄膜存在较多缺 陷. 光致发光谱显示 ,P S 的发光与 ZnO 的发光相叠加 ,呈现白光发射. 对异质结 IV 特性曲线的测量表明 ,异质结 呈现出与普通二极管不同的整流特性 ,其反向电流不饱和 ,据此提出了能带模型. 关键词 : 白光发射 ; 多孔硅 ; ZnO ; 光致发光 ; 能带模型 PACC : 7855 ; 7865 ; 8115I 中图分类号 : TN 383 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 02534 177 (2006) 0712 1704 能级发光与 PS 的橙红光叠加 , 产生 白光. 同时将 1 　引言 Z n O 作为透明电极 , 测量了 Z n O/ PS 异质结的 IV 特性曲线 , 以此为基础 , 我们提出了异质结的能带模 ( ) [ 1 ] 型. 自从多孔硅 PS 在室温下的光致发光现象 被发现以来 , 人们对 PS 的制备方法 、表面形态 、发 光机理等方面做了深入研究[ 2 ] , PS 的发光也展示了 2 　实验 硅在光学器件 、光电子及显示技术等方面的应用前 ( ) ( ) 景. Z n O 是宽带隙半导体材料 Eg = 33e V , 它在 使用单面抛光的p 型硅片 , 晶向为 100 , 电阻 表面声波器件 、紫外光探测器及半导体激光器方面 率为 8 ～13Ω ·cm . 首先用 电子束蒸发镀膜设备 有重要应用[ 3 ,4 ] . 由于其宽的带隙, 在可见光区是透 ( EB500) 在 Si 片背部镀 Al ,厚度为 150nm ,作为电 明的, 可作为太阳能电池的窗口及用作透明电极. 极. 然后用单池阳极氧化方法制备 P S. 电解液 由 Z n O 薄膜在大约 490～550n m 有宽的深能级发射 , 49 %的 H F 和乙醇以 1 ∶1 体积比组成. 电流密度为 ( 17