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文檔簡介

1、PLD法制備NiO薄膜及構造和形貌的分析 利用脈沖激光沉積法(PLD)在Si 襯底上制備NiO 薄膜，利用X 射線衍射(XRD)和原子力顯微鏡(AFM)對所制備薄膜的晶體構造和表面形貌開展表征分析，研究襯底溫度和脈沖激光能量對NiO 薄膜構造和形貌的影響，得到生長質量較高、擇優取向的多晶NiO 薄膜的一種最正確制備條件。制備了p- NiO/n- Si異質結器件，I- V 特性測試說明，器件具有良好的整流特性。 氧化鎳(nickel oxide，NiO)是具有3d 電子構造的過渡金屬氧化物，立方氯化鈉構造，是一種典型的p 型寬禁帶半導體材料，NiO 在室溫下的禁帶寬度為3.6 eV4.0 eV。

2、NiO 具有獨特而優良的特性，是一種重要的功能材料，在氣敏傳感器、催化劑、電致變色薄膜、鋰離子電池電極、阻變存儲器及紫外探測等方面都有著良好的應用前景，高質量NiO 薄膜的生長及其異質結器件的制備已受到較大關注，相關研究課題具有重要意義。真空技術網(http:/)總結了NiO 薄膜及其異質結器件制備方法主要有脈沖激光沉積法、熱蒸發法、射頻磁控濺射法、溶膠- 凝膠法和化學浴沉積法 等。 脈沖激光沉積(Pulsed laser deposition，PLD)具有沉積速率高、生長參數獨立可調、可準確控制化學計量比和可外延沉積薄膜等優點。本文利用PLD 法制備NiO 薄膜及NiO/Si 異質結器件。生

3、長高質量的NiO 薄膜是獲得具有良好性能的異質結器件的根底。通過改變沉積參數如襯底溫度及脈沖激光能量制備NiO 薄膜，對所制備薄膜的晶體構造和表面形貌等開展表征、分析，確定NiO 薄膜的最正確生長條件。在此根底上，制備p- NiO/n- Si 異質結器件，并開展測試分析。 制備了高純NiO 陶瓷靶材，并研究了其結晶狀況。靶材制備的原料采用純度為99.99%的高純NiO 顆粒。用瑪瑙研缽將NiO 顆粒研磨成精細粉末，開展壓制成型與高溫燒結。利用16T 微型壓力機將NiO 粉末壓制成25.4 mm5 mm 的密實圓片，將其放入CVD(G)- 05/50/2 型高溫管式爐中，升溫至1300后保溫2

4、h，即可燒結成陶瓷靶材。鍍膜前，對襯底基片分別開展丙酮和無水乙醇10 min 的超聲清洗。基片清洗完畢，烘干后裝入基片托并放入沉積室。 利用脈沖激光沉積法在單晶Si(111)襯底上制備了多晶NiO 薄膜，通過XRD 和AFM測試分析研究了襯底溫度(450700)和脈沖激光能量(150 mJ 和180 mJ)對NiO 薄膜結晶狀況和表面形貌的影響。測試結果說明，在襯底溫度為600和脈沖激光能量為150 mJ 時生長的NiO 薄膜呈現明顯沿(111)晶面的擇優取向，(111)衍射峰半高寬(FWHM)值最小(0.175)，表面顆粒均勻性較好，平均顆粒直徑最小(135 nm)，為NiO薄膜的最正確制備條件

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