【摘 要】
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氧化镍(NiO)薄膜材料是一种重要的宽禁带半导体功能材料,其以优异的物理、化学、光学、电学、磁学等特性,具有重要的应用前景和价值,因此得到了比较广泛的研究。其中NiO与氮
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氧化镍(NiO)薄膜材料是一种重要的宽禁带半导体功能材料,其以优异的物理、化学、光学、电学、磁学等特性,具有重要的应用前景和价值,因此得到了比较广泛的研究。其中NiO与氮化镓(GaN)组成的“GaN/Ni0异质结”具有成本低廉的优势,因而引起人们的关注。首先,本文采用JGP-450A型三靶磁控溅射系统在玻璃衬底上成功制备了NiO薄膜,较为深入地研究了沉积气压、O2/Ar流量比、溅射功率对NiO薄膜结构、光学等性质的影响。并采用3D表面轮廓仪、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见光分光光度计(UV-VIS)、扫描电子显微镜(SEM)等分析手段对NiO薄膜的厚度、结构、光学、化学组分及表面形貌进行测试和表征,为NiO薄膜材料的研究和开发提供一些借鉴和启发。通过实验结果可知:在4.5Pa的溅射气压,O2流量为10sccm, Ar流量为20sccm以及溅射功率为160W的条件下,制备得到的NiO薄膜的质量较好,为NiO(200)择优取向生长。然后在前面制备NiO薄膜的基础上,以NiO为衬底,采用电子回旋共振-等离子体增强金属有机物化学气相沉积(ECR-PEMOCVD)低温生长方法制备高质量GaN薄膜,并重点研究三甲基镓(TMGa)流量对GaN薄膜生长层质量的影响,结果发现NiO衬底上生长的GaN对TMGa流量改变非常敏感,在TMGa为0.8sccm时,可制备出c轴择优取向GaN薄膜,且其结晶质量、光学性能以及表面形貌较好。由于采用了GaN缓冲层,其背景电子浓度较高而引起异质结界面的隧穿效应,使GaN/NiO异质结表现出欧姆接触特性。
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