| 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 |