本课题首先探索用SiC为过渡层制备ZnO/SiC/Si异质结构并研究器光电性质。SiC过渡层能够减少ZnO和Si之间的晶格失配和热失配,提高Si基片上外延ZnO薄膜的质量。这对于改善光电子器件性能是非常有用的。该课题获得了如下成果1)制备出X射线摇摆曲线半宽仅为0.26度的高质量SiC薄膜;并成功地生长出p型SiC薄膜;2)大大改善了在Si衬底上通过SiC过渡层生长的ZnO薄膜的质量,得到的ZnO/SiC/Si异质结的光电转换效率是ZnO/Si的4倍,显示出在太阳能电池方面的应用前景;3)研究了阳离子(Ag)掺杂ZnO薄膜的光电特性和发光机理,发现一些新的特性。其次,该课题还重点研究了杂质和缺陷对发光的影响,取得如下成果1)利用杂化密度泛函方法计算出ZnO的能带结构,计算出的禁带宽度3.25eV,与实验值(3.37eV)非常接近;2)对得到ZnO可见发光来自多种本征缺陷的试验结果,理论计算支持了这种观点;3)观察到锌填隙缺陷对ZnO紫外发光的增强作用,导出ZnO紫外发光源于自由激子和锌填隙施主的耦合发光的新机制;4)从理论上分析和解释了H 阻碍ZnO的P型掺杂和影响P型稳定性的原因
英文主题词ZnO/SiC/Si heterojunction; photoelectronics; impurities and deffects; luminescence mechanism