《炬丰科技-半导体工艺》ZnO多晶薄膜异质结

书籍：《炬丰科技-半导体工艺》

文章：ZnO多晶薄膜异质结

编号：JFKJ-21-642

作者：炬丰科技

网址： 2的热分解，在半导体衬底、n型硅、p型磷化铟以及透明玻璃衬底上沉积了ZnO薄膜。用分光光度法研究了氧化锌/硅和氧化锌/磷化铟异质结构的光学性质，用原子力显微镜研究了其表面形貌。可见光谱范围内光电参数的测量值和横向光电压特性证明了将ZnO/n-Si和ZnO/p-InP异质结用于光电探测和光伏器件应用的可能性。?

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.介绍

由于多晶薄膜在微电子、光子和微机械器件的先进技术中的应用领域不断扩大，因此多晶薄膜受到了越来越多的关注。一种好的低成本替代技术是基于具有透明导电氧化物(TCO)薄膜的异质结。In O2 3和SnO2已被广泛用于光伏器件，最近，ZnO具有3.45 eV的直接带隙和可见光的高透明度(. 80%)，可以以低电阻率(1023V·cm)获得，在光电子应用中发挥着重要作用。最近，为了提高具有金属电极的传统金属-半导体-金属(MSM)光电二极管的响应度，TCO已经成为金属-半导体-金属(MSM)类型结构的非常有吸引力的层。具有沉积在半导体衬底上的TCO层的光电探测器的光谱范围由半导体特性决定。本文介绍了用原子力显微镜和光电特性研究表面形貌的结果。

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异质结制备

透明导电氧化锌薄膜可以通过不同的方法制备，如活性反应或电子束蒸发、磁控或电子束溅射、喷雾热解、化学气相沉积以及最近的溶胶-凝胶技术[3，4]。我们的技术来源于化学气相沉积，包括两个过程:金属有机化合物的热分解和氧化。

沉积过程在水平反应器中，在气体、氩气和氧气的混合物中进行。用这种方法，我们通过乙酰丙酮锌、锌(碳氢氧)的热分解，制备了氧化锌、磷化铟和氧化锌、硅的异质结构。

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结果和讨论

用分光光度法研究了沉积在玻璃衬底上的氧化锌层在紫外、可见和近红外光谱范围内的光透射率分光光度计。

由此，这些薄膜被用作光电探测器件中具有硅或磷化铟作为光学活性层的异质结构上入射辐射的透明窗口。

用原子力显微镜技术研究了氧化锌薄膜沉积在三种不同衬底上的异质结构的表面形貌。可以看出，氧化锌薄膜具有多晶结构，纳米晶体的取向取决于衬底取向。对于沉积在玻璃衬底上的氧化锌，原子力显微镜三维图像。

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本研究通过在半导体衬底、n型硅、p型磷化铟以及透明玻璃衬底上热分解Zn(C·H·O)5·7·2获得ZnO薄膜。

用分光光度法和原子力显微镜研究了氧化锌薄膜的光学性质和表面形貌。原子力显微镜研究表明，对于沉积在定向晶体基底上的薄层，氧化锌微晶具有优先取向的趋势。

光响应测量，如同型n -ZnO/n-Si异质结构上的横向光电压和n -ZnO/p-InP异质结构上的光谱特性，证明了将ZnO薄膜异质结构用于光电子器件应用的可能性。挥发性有机化合物的测量值为0.52伏，ISC的测量值为120毫安，外部量子效率超过70%，表明所实现的氧化锌/磷化铟异质结构可用于光伏和检测应用。