中文摘要 | 第1-7页 |
英文摘要 | 第7-14页 |
1 绪 论 | 第14-26页 |
·引言 | 第14-15页 |
·ZnO薄膜的晶格特性 | 第15-16页 |
·ZnO的能带 | 第16-17页 |
·ZnO的固有原子缺陷 | 第17-19页 |
·ZnO薄膜的应用 | 第19-23页 |
·表面声波器件 | 第19-20页 |
·紫外光探测器 | 第20页 |
·压敏电阻` | 第20-22页 |
·ZnO发光二极管(LEDs)和激光二极管(LDs) | 第22页 |
·其它用途 | 第22-23页 |
·本论文的研究内容、主要创新点及意义 | 第23-26页 |
2 真空蒸发沉积制备ZnO薄膜 | 第26-48页 |
·引言 | 第26页 |
·ZnO薄膜制备技术进展 | 第26-30页 |
·磁控溅射 | 第26-27页 |
·金属有机物气相沉积(MOCVD) | 第27页 |
·脉冲激光沉积(PLD) | 第27-28页 |
·分子束外延(MBE) | 第28页 |
·电子束反应蒸镀法 | 第28-29页 |
·喷雾热分解 | 第29页 |
·溶胶-凝胶法(sol-gel) | 第29页 |
·薄膜氧化法 | 第29-30页 |
·真空热蒸发制备ZnO薄膜的特点和原理 | 第30-31页 |
·影响Zn薄膜生长的因素 | 第31-35页 |
·Zn平衡蒸汽压 | 第31-32页 |
·Zn蒸发速率 | 第32-34页 |
·Zn膜的纯度 | 第34-35页 |
·择优定向ZnO薄膜的制备 | 第35-38页 |
·薄膜的制备和表征 | 第35-36页 |
·结果和讨论 | 第36-38页 |
·薄膜的定向生长 | 第38-47页 |
·薄膜形成过程 | 第38-40页 |
·临界核的尺寸 | 第40-42页 |
·成核速率 | 第42-44页 |
·择优定向生长 | 第44-46页 |
·退火作用 | 第46-47页 |
·小结 | 第47-48页 |
3 反应磁控溅射制备ZnO薄膜 | 第48-60页 |
·引言 | 第48页 |
·反应磁控溅射装置 | 第48-49页 |
·反应磁控溅射基本原理 | 第49-53页 |
·ZnO反应磁控溅射的优缺点 | 第53-54页 |
·直流磁控反应溅射制备ZnO和ZAO薄膜 | 第54页 |
·影响磁控反应溅射沉积ZnO薄膜的主要因素 | 第54-58页 |
·溅射速率 | 第54-55页 |
·氧氩比 | 第55页 |
·本底真空度和送氩量 | 第55页 |
·衬底加热 | 第55-58页 |
·溅射功率 | 第58页 |
·基片的清洁 | 第58页 |
·小结 | 第58-60页 |
4 ZnO薄膜的光学性质 | 第60-86页 |
·引言 | 第60页 |
·光学常数之间的关系 | 第60-67页 |
·光场中介质的电磁性质方程 | 第60-61页 |
·介质中的麦克斯韦方程 | 第61-62页 |
·光学常数之间的关系 | 第62-65页 |
·吸收系数 | 第65-67页 |
·ZnO薄膜的光学常数 | 第67-74页 |
·反射率和透射率 | 第67-69页 |
·单层膜的反射系数和透射系数 | 第69-71页 |
·ZnO薄膜的折射率和消光系数 | 第71-74页 |
·ZnO的光学带隙 | 第74-78页 |
·ZnO薄膜的光致发光 | 第78-84页 |
·典型的ZnO薄膜室温PL谱 | 第78-79页 |
·室温下各种波长光激发的PL谱 | 第79-81页 |
·不同温度下的PL谱 | 第81-82页 |
·室温下PL谱对激发光强度的依赖 | 第82-84页 |
·小结 | 第84-86页 |
5 ZnO:Al薄膜的光学和电学性质 | 第86-112页 |
·引言 | 第86页 |
·氧流量对ZnO:Al薄膜微结构的影响 | 第86-89页 |
·ZAO薄膜光学性质 | 第89-93页 |
·ZAO薄膜的电学性质 | 第93-95页 |
·ZAO连续薄膜的电导 | 第95-105页 |
·弛豫时间近似Boltzmann输运方程 | 第95-96页 |
·连续薄膜的电子分布函数 | 第96-98页 |
·连续薄膜电导率 | 第98-102页 |
·薄膜表面光滑程度对电阻率的影响 | 第102-103页 |
·薄膜两表面反射不同时的电阻率 | 第103-104页 |
·讨论 | 第104-105页 |
·ITO薄膜的光学和电学性质及其应用 | 第105-110页 |
·晶体结构及能带 | 第106-107页 |
·光学性质和电学性质 | 第107-109页 |
·ITO薄膜的应用 | 第109-110页 |
·小结 | 第110-112页 |
6 ZnO气敏传感器 | 第112-128页 |
·引言 | 第112页 |
·气敏传感器的发展 | 第112-116页 |
·金属氧化物半导体气敏传感器 | 第113-114页 |
·固态电解质气敏传感器 | 第114页 |
·有机半导体气敏传感器 | 第114-115页 |
·其它气敏传感器 | 第115-116页 |
·ZnO气敏元件 | 第116-120页 |
·ZnO微粉制备 | 第116页 |
·纳米ZnO表征 | 第116-117页 |
·ZnO烧结型气敏元件的制作 | 第117页 |
·元件气敏效应测试 | 第117-118页 |
·气敏效应测试结果 | 第118-119页 |
·讨论 | 第119-120页 |
·纳米ZnO气敏元件灵敏度的理论研究 | 第120-123页 |
·颈部和晶界控制模型 | 第120-121页 |
·电阻和灵敏度 | 第121-122页 |
·数值计算和讨论 | 第122-123页 |
·ZnO表面势垒模型 | 第123-127页 |
·电荷空间分布因子近拟 | 第124-125页 |
·空间电荷区的能带和宽度 | 第125-126页 |
·结果讨论 | 第126-127页 |
·结论 | 第127-128页 |
7 结论与展望 | 第128-132页 |
·主要结论 | 第128-130页 |
·后续工作及展望 | 第130-132页 |
致谢 | 第132-134页 |
参考文献 | 第134-148页 |
附 录:1.作者攻读博士学位期间发表的论文 | 第148-150页 |
2 作者攻读博士学位期间主研的科研项目 | 第150-152页 |