Your browser does not support JavaScript!

Αρχική    Ιδιότητες των λεπτών υμενίων ZnO:Al,Ν για διαφανείς οπτοηλεκτρονικές εφαρμογές  

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

Προσθήκη στο καλάθι
[Προσθήκη στο καλάθι]
Τίτλος Ιδιότητες των λεπτών υμενίων ZnO:Al,Ν για διαφανείς οπτοηλεκτρονικές εφαρμογές
Συγγραφέας Γεωργάκης, Σπυρίδων
Σύμβουλος διατριβής Απεραθίτης Ηλίας
Κυριακίδης Γεώργιος
Περίληψη To ZnO αποτελεί ένα πολλά υποσχόμενο υλικό στον τομέα των ημιαγωγών λόγω των ξεχωριστών ιδιοτήτων του.Αρχικά, έχει άμεσο ενεργειακό χάσμα (~3.4 eV) με κρυσταλλική εξαγωνική δομή.Έτσι, ιδιότητες όπως η υψηλή θερμική αγωγιμότητα και η αφθονία του στο περιβάλλον το καθιστούν χρήσιμο υλικό για εφαρμογές σε διαφανή ηλεκτρονικά, συσκευές ακουστικών κυμάτων, αισθητήρες αερίων, πομπούς και δέκτες υπεριώδους ακτινοβολίας και πολλές άλλες. To ZnO έχει ενέργεια σύνδεσης εξιτονίου 60 meV η οποία είναι υψηλότερη από τη θερμική ενέργεια στους 300K (26meV). Τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει πολλές προσπάθειες για να δημιουργηθεί ΖnO p-type(αφού το ΖnO εμφανίζεται σχεδόν πάντα να έχει αγωγιμότητα n-type) μέσω νόθευσής του με As,N.Ωστόσο,προκύπτει το πρόβλημα της εξαφάνισης της αγωγιμότητας p τύπου μετά από κάποιες μέρες.Αυτό οφείλεται κυρίως σε θερμοδυναμικά αίτια.Εντούτοις το ZnO μπορεί να νοθευτεί με διάφορα στοιχεία προκειμένου να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις των διαφόρων οπτοηλεκτρονικών εφαρμογών. Ελέγχοντας το επίπεδο προσθήκης διαφόρων στοιχείων όπως τo Al μπορούμε να δώσουμε στα υμένια ZnO χαμηλή ηλεκτρική αντίσταση και πολύ καλά οπτικά χαρακτηριστικά όπως ισχυρή απορρόφηση στο UV, υψηλό δείκτη διάθλασης και μεγάλη διαπερατότητα στο ορατό. Οι ιδιότητες αυτές το καθιστούν πρώτο στις επιλογές υλικών για τα διαφανή αγώγιμα οξείδια. Οι τεχνικές που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή των υμενίων ποικίλουν. Μεταξύ των τεχνικών χημικής και φυσικής εναπόθεσης, η τεχνική sputtering είναι ευρέως χρησιμοποιούμενη λόγω της εύκολης τροποποίησης των παραμέτρων εναπόθεσης όπως η πίεση και το ποσοστό των αερίων που βρίσκονται μέσα στον θάλαμο, η ισχύς λειτουργίας, η θερμοκρασία του υποστρώματος κ.α. Τεχνικές θερμικής κατεργασίας των παρασκευασθέντων υμενίων δύναται να χρησιμοποιηθούν προκειμένου να βελτιωθούν τα δομικά και οπτοηλεκτρονικά χαρακτηριστικά τους. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η δημιουργία p-τύπου διαφανών λεπτών υμενίων και η συγκεκριμένη εργασία έγινε στα πλαίσια του ευρωπαϊκού προγράμματος ORAMA(Oxide Materials towards a Matured post-silicon electronics era),στα εργαστήρια της Νάνο-ηλεκτρονικής του ΙΗΔΛ/ΙΤΕ.Πιο συγκεκριμένα,υμένια ZnO εμπλουτισμένα με Al και Ν εναποτέθηκαν πάνω σε υπόστρωμα υάλου Corning Glass και κρυσταλλικού πυριτίου (Si) με την μέθοδο RF magnetron sputtering. ZnN και 2 μεταλλικά δισκία Al χρησιμοποιήθηκαν ως στόχοι. Η ολική πίεση παρέμενε σταθερή μέσα στο θάλαμο, ενώ ο λόγος O/Ar μεταβαλλόταν για κάθε εναπόθεση. Η διάρκεια εναπόθεσης διέφερε για κάθε δείγμα προκειμένου όλα να ’χουν το ίδιο πάχος.Στη συνέχεια, παρασκευάστηκαν δύο σειρές δειγμάτων η μία σειρά με υπόστρωμα σε θερμοκρασία δωματίου κι άλλη σε θερμαινόμενο υπόστρωμα στους 200 oC.Τα δείγματα υπέστησαν ταχεία θερμική ανόπτηση (RTA) στους 300 και 400 oC.Μελετήθηκε η επίδραση της αναλογίας O/Ar στο πλάσμα και η διαδικασία ανόπτησης σε ατμόσφαιρες N2 στα δομικά και οπτοηλεκτρονικά χαρακτηριστικά των υμενίων και έγινε σύγκριση μεταξύ των δύο σειρών.Εν τέλει, ο δομικός χαρακτηρισμός έγινε μέσω περιθλασιμετρίας ακτίνων Χ,μικροσκοπίας ατομικών δυνάμεων(AFM),Raman και EDX, ο οπτικός με φασματοσκοπία υπεριώδους-ορατού κι ο ηλεκτρικός μέσω μετρήσεων Hall.
Γλώσσα Ελληνικά
Θέμα Λεπτοί υμένες
Οξείδιο Ψευδαργύρου
Ημερομηνία έκδοσης 2013-07-19
Συλλογή   Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Φυσικής--Πτυχιακές εργασίες
  Τύπος Εργασίας--Πτυχιακές εργασίες
Εμφανίσεις 129

Ψηφιακά τεκμήρια
No preview available

Προβολή Εγγράφου
Εμφανίσεις : 55