太阳电池光电器件研究：氧化锌同质p-n结制备与表征
出版时间:
2021-10
版次:
1
ISBN:
9787122392282
定价:
68.00
装帧:
平装
开本:
16开
纸张:
胶版纸
页数:
84页
字数:
155千字
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《太阳电池光电器件研究-氧化锌同质p-n结制备与表征》介绍了通过调控氧化锌的导电特性，分布可控制备出电子导电和空穴导电的n型和p型半导体薄膜材料；系统展示了硅基衬底上氧化锌同质pn结的结构、光学和电学特性的研究成果。采用在ZnO器件结构中插入ZnMgO（简称ZMO）多量子势垒层这种技术明显地提高了穿过结界面的载流子浓度和电子传输速率，初步解决了ZnO基发光器件的高增益问题，为ZnO p-n结器件的应用提供了一个可行的技术方案。本书内容包括氧化锌的基本性质，p型氧化锌薄膜的制备氧化锌的量子阱与超晶格结构，脉冲激光沉积及其表征，氧化锌 p-n结器件的PLD制备方法及相关测试技术，氧化锌/ZMO薄膜，ZnMgO多量子势垒及其对氧化锌p-n结器件性能的提升。 杨景景，常州工学院，副教授，主要从事氧化物光电材料的制备及p-n结、薄膜晶体管和硅基表面氧化物生长的研究，发表国内外学术论文十余篇，申请发明专利10项，主持国家自然科学基金委项目和常州市科技计划项目。 第1章 绪论 1
1.1 ZnO的基本性质 1
1.2 p型ZnO薄膜的制备与相关理论 2
1.2.1 ZnO的本征缺陷 2
1.2.2 ZnO的p型掺杂 4
1.3 ZnO的量子阱与超晶格结构 6
1.3.1 量子阱与超晶格的基本概念 6
1.3.2 量子阱与超晶格的能带模型 7
1.3.3 量子阱的激子与超晶格内部的电子运动 8
1.3.4 ZnO基量子阱与超晶格 9
1.4 ZnO的结器件研究进展 11
1.4.1 发光二极管（LED） 11
1.4.2 激光二极管（LD） 17
1.4.3 光敏探测器 19
1.5 本书的研究内容及意义 20
第2章 ZnO p-n结器件的PLD制备方法及相关测试技术 22
2.1 脉冲激光沉积概述 22
2.2 脉冲激光沉积原理 23
2.3 脉冲激光沉积系统 24
2.4 相关表征技术 25
2.4.1 X射线衍射（XRD） 25
2.4.2 电学性能测试 26
2.4.3 扫描电镜（SEM） 28
2.4.4 光致发光谱（PL） 30
2.4.5 紫外可见分光光度计（UV-Vis Spectroscopy） 30
2.5 主要工艺过程 31
2.5.1 靶材制备过程 31
2.5.2 衬底的选择和清洗 32
2.5.3 薄膜的制备 32
第3章 ZnO/ZMO薄膜的研究 34
3.1 制备与表征 34
3.1.1 ZnO/ZMO薄膜样品靶材的制备 34
3.1.2 ZnO/ZMO薄膜的制备与表征 34
3.2 ZnO/ZMO组分与微结构 35
3.2.1 ZnO/ZMO样品组分确定 35
3.2.2 ZnO/ZMO样品微结构分析 36
3.3 ZnO/ZMO薄膜的光学性能 41
3.3.1 ZnO/ZMO薄膜吸收谱分析 41
3.3.2 ZnO/ZMO薄膜光致发光谱分析 42
3.4 ZnO/ZMO薄膜的电学性能 45
3.5 本章总结 47
第4章 ZnMgO多量子势垒 49
4.1 ZnMgO多量子势垒薄膜的制备与表征 49
4.1.1 ZnMgO多量子势垒薄膜靶材的制备 49
4.1.2 ZnMgO多量子势垒薄膜的制备 50
4.2 ZnMgO多量子势垒样品的微结构分析 50
4.2.1 ZnMgO多量子势垒薄膜的微结构分析 50
4.2.2 ZnMgO多量子势垒薄膜的电镜分析 53
4.3 ZnMgO多量子势垒薄膜的光学性能 53
4.3.1 ZnMgO多量子势垒薄膜的吸收谱分析 53
4.3.2 ZnMgO多量子势垒薄膜的光致发光谱分析 55
4.4 ZnMgO多量子势垒薄膜的电学性能 55
4.5 本章总结 57
第5章 ZnMgO多量子势垒对ZnO p-n结器件性能的提升 58
5.1 两种ZnO p-n结器件的制备 58
5.1.1 靶材的制备 58
5.1.2 ZnO p-n结器件H与内嵌ZnMgO量子势垒ZnO p-n结Q器件的制备 58
5.2 H与Q系列微结构的比较分析 60
5.2.1 H与Q系列XRD图谱比较 60
5.2.2 Q系列XRD图谱比较 61
5.3 ZnMgO多量子势垒对ZnO p-n结的光增益 62
5.3.1 H与Q系列吸收谱的测试分析 62
5.3.2 H与Q系列光致发光谱测试的测试分析 63
5.4 ZnMgO多量子势垒对ZnO p-n结的电学特性提升 65
5.4.1 电极制备的具体说明 65
5.4.2 I-V曲线测试 66
5.4.3 Q系列反向击穿电压的分析 68
5.5 霍尔效应测试 69
5.6 Q系列样品的能带结构分析 70
5.7 关于Q1的霍尔效应测试的讨论 71
5.8 本章总结 72
第6章 总结及展望 73
6.1 总结 73
6.2 展望 74
参考文献 78
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内容简介:
《太阳电池光电器件研究-氧化锌同质p-n结制备与表征》介绍了通过调控氧化锌的导电特性，分布可控制备出电子导电和空穴导电的n型和p型半导体薄膜材料；系统展示了硅基衬底上氧化锌同质pn结的结构、光学和电学特性的研究成果。采用在ZnO器件结构中插入ZnMgO（简称ZMO）多量子势垒层这种技术明显地提高了穿过结界面的载流子浓度和电子传输速率，初步解决了ZnO基发光器件的高增益问题，为ZnO p-n结器件的应用提供了一个可行的技术方案。本书内容包括氧化锌的基本性质，p型氧化锌薄膜的制备氧化锌的量子阱与超晶格结构，脉冲激光沉积及其表征，氧化锌 p-n结器件的PLD制备方法及相关测试技术，氧化锌/ZMO薄膜，ZnMgO多量子势垒及其对氧化锌p-n结器件性能的提升。
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作者简介:
杨景景，常州工学院，副教授，主要从事氧化物光电材料的制备及p-n结、薄膜晶体管和硅基表面氧化物生长的研究，发表国内外学术论文十余篇，申请发明专利10项，主持国家自然科学基金委项目和常州市科技计划项目。
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目录:
第1章 绪论 1
1.1 ZnO的基本性质 1
1.2 p型ZnO薄膜的制备与相关理论 2
1.2.1 ZnO的本征缺陷 2
1.2.2 ZnO的p型掺杂 4
1.3 ZnO的量子阱与超晶格结构 6
1.3.1 量子阱与超晶格的基本概念 6
1.3.2 量子阱与超晶格的能带模型 7
1.3.3 量子阱的激子与超晶格内部的电子运动 8
1.3.4 ZnO基量子阱与超晶格 9
1.4 ZnO的结器件研究进展 11
1.4.1 发光二极管（LED） 11
1.4.2 激光二极管（LD） 17
1.4.3 光敏探测器 19
1.5 本书的研究内容及意义 20
第2章 ZnO p-n结器件的PLD制备方法及相关测试技术 22
2.1 脉冲激光沉积概述 22
2.2 脉冲激光沉积原理 23
2.3 脉冲激光沉积系统 24
2.4 相关表征技术 25
2.4.1 X射线衍射（XRD） 25
2.4.2 电学性能测试 26
2.4.3 扫描电镜（SEM） 28
2.4.4 光致发光谱（PL） 30
2.4.5 紫外可见分光光度计（UV-Vis Spectroscopy） 30
2.5 主要工艺过程 31
2.5.1 靶材制备过程 31
2.5.2 衬底的选择和清洗 32
2.5.3 薄膜的制备 32
第3章 ZnO/ZMO薄膜的研究 34
3.1 制备与表征 34
3.1.1 ZnO/ZMO薄膜样品靶材的制备 34
3.1.2 ZnO/ZMO薄膜的制备与表征 34
3.2 ZnO/ZMO组分与微结构 35
3.2.1 ZnO/ZMO样品组分确定 35
3.2.2 ZnO/ZMO样品微结构分析 36
3.3 ZnO/ZMO薄膜的光学性能 41
3.3.1 ZnO/ZMO薄膜吸收谱分析 41
3.3.2 ZnO/ZMO薄膜光致发光谱分析 42
3.4 ZnO/ZMO薄膜的电学性能 45
3.5 本章总结 47
第4章 ZnMgO多量子势垒 49
4.1 ZnMgO多量子势垒薄膜的制备与表征 49
4.1.1 ZnMgO多量子势垒薄膜靶材的制备 49
4.1.2 ZnMgO多量子势垒薄膜的制备 50
4.2 ZnMgO多量子势垒样品的微结构分析 50
4.2.1 ZnMgO多量子势垒薄膜的微结构分析 50
4.2.2 ZnMgO多量子势垒薄膜的电镜分析 53
4.3 ZnMgO多量子势垒薄膜的光学性能 53
4.3.1 ZnMgO多量子势垒薄膜的吸收谱分析 53
4.3.2 ZnMgO多量子势垒薄膜的光致发光谱分析 55
4.4 ZnMgO多量子势垒薄膜的电学性能 55
4.5 本章总结 57
第5章 ZnMgO多量子势垒对ZnO p-n结器件性能的提升 58
5.1 两种ZnO p-n结器件的制备 58
5.1.1 靶材的制备 58
5.1.2 ZnO p-n结器件H与内嵌ZnMgO量子势垒ZnO p-n结Q器件的制备 58
5.2 H与Q系列微结构的比较分析 60
5.2.1 H与Q系列XRD图谱比较 60
5.2.2 Q系列XRD图谱比较 61
5.3 ZnMgO多量子势垒对ZnO p-n结的光增益 62
5.3.1 H与Q系列吸收谱的测试分析 62
5.3.2 H与Q系列光致发光谱测试的测试分析 63
5.4 ZnMgO多量子势垒对ZnO p-n结的电学特性提升 65
5.4.1 电极制备的具体说明 65
5.4.2 I-V曲线测试 66
5.4.3 Q系列反向击穿电压的分析 68
5.5 霍尔效应测试 69
5.6 Q系列样品的能带结构分析 70
5.7 关于Q1的霍尔效应测试的讨论 71
5.8 本章总结 72
第6章 总结及展望 73
6.1 总结 73
6.2 展望 74
参考文献 78
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