纳米SiC薄膜的光电特性毕业论文.doc

纳米SiC薄膜的光电特性研究毕业论文 目 录 第1章 绪 论…………………………………………………………………………1 1.1研究目的和意义………………………………………………………………………1 1.2 SiC材料的结构和性质…………………………………………………………3 1.3低维SiC材料合成以及其光学和电学特性的研究进展……………………………5 1.3.1纳米碳化硅薄膜的制备进展…………………………………………………5 1.3.2纳米碳化硅薄膜的发光研究进展……………………………………………6 1.3.3纳米碳化硅薄膜的电学特性和光电器件研究进展…………………………7 1.4当前主要存在问题和本文主要工作…………………………………………………8 第2章 实验原理及技术………………………………………………………………10 2.1 样品的制备…………………………………………………………………………10 2.2 薄膜的形貌和结构分析技术………………………………………………………10 2.2.1傅里叶变换红外吸收谱（FTIR）……………………………………………10 2.2.2 X射线的衍射分析（XRD） …………………………………………………11 2.2.3 原子力显微镜（AFM）………………………………………………………11 2.2.4扫描电子显微镜（SEM）……………………………………………………12 2.3薄膜的光学特性表征技术……………………………………………………………12 2.3.1紫外－可见光透射谱(UV-VIS Transmission)……………………………12 2.3.2光致发光谱(PL)和荧光激发谱（PLE）……………………………………13 2.4薄膜的电学、光电特性表征技术……………………………………………………13 2.4.1薄膜电阻率和异质结的I-V特性的测量…………………………………13 2.4.2异质结的表面光电压测量…………………………………………………15 第3章 纳米碳化硅薄膜的制备及紫外发光特性…………………………………………18 3.1不同氢气条件下纳米碳化硅薄膜的结构特性………………………………………19 3.2纳米碳化硅的紫外发光………………………………………………………………22 3.3本章小结………………………………………………………………………………23 第4章 掺杂纳米碳化硅的光学和电学特性……………………………………………24 4.1磷掺杂对纳米SiC结构的影响………………………………………………………24 4.1.1不同比例掺杂的红外谱分析………………………………………………25 4.1.2掺杂纳米碳化硅薄膜的Raman谱…………………………………………26 4.1.3掺杂纳米SiC的表面形貌…………………………………………………27 4.2掺杂纳米SiC薄膜的光学特性……………………………………………………28 4.2.1掺杂纳米碳化硅的光吸收特性……………………………………………28 4.2.2掺杂纳米碳化硅薄膜的光致发光特性……………………………………30 4.3掺杂纳米SiC薄膜的电学特性……………………………………………………31 4.3.1电导率测量的方法和结构…………………………………………………31 4.3.2 SiC的欧姆接触……………………………………………………………32 4.3.3不同掺杂比例的SiC薄膜的电导率………………………………………32 4.3.4掺杂纳米SiC薄膜的导电机制……………………………………………33 4.4掺杂纳米碳化硅/硅异质结的电学特性……………………………………………36 4.4.1 n-p nc-SiC/Si异质结的I-V特性…………………………………………37 4.4.2 nc-SiC/Si异质结的电输运特性…………………………………………38 4.5本章小结………………………………………………………………………………41 第5章 纳米碳化硅/硅异质结的光电压特性……………………………………………42 5.1光照作用下p-n结能带结构的变化…………………………………………………42 5.2 nc-SiC/Si异质结的表面光电压特性………………………………………………43 5.2.1 SiC在异质结中的窗口效应………………………………………………43 5.2.2不同偏压下nc-SiC/Si异质结中的光电压特性…………………………44 5.3 nc-SiC/Si异质结的时间分辨光电压特性……………………………………46 5.4 本章小结…………………………………………………………………………49 结束语…………