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BN和掺铝ZnO(ZAO)同为宽禁带化合物半导体材料,两者均具有特殊的光、电特性,在透明导电、发光二极管、声表面波、压敏电阻、压电等领域有着广泛的应用前景,两者相结合有望构建出性能更为独特的电子元器件。本研究以BN及ZAO为靶材,利用磁控溅射法制备了BN薄膜以及Al/ZAO/BN/ZAO/Al叠层薄膜,采用FTIR、XRD、V-I特性测试仪对其结构及伏安特性进行了系统研究。通过研究得到如下结论: (1)BN薄膜为多晶态湍层状结构的t-BN,基底温度、溅射气压以及氮气含量等显著影响BN薄膜的质量和厚度。在Si衬底上制备t-BN薄膜的较为优化的工艺条件为:衬底温度在25℃~150℃之间,溅射功率为200w,溅射气体介质中的氮气含量在25%,溅射气压为1.4Pa。此外,溅射时施加的负偏压越小越好。 (2) Al/ZAO/BN/ZAO/Al叠层薄膜的V-I特性测量、分析结果显示:随着制备BN膜层时溅射气体介质中氮气含量的增加,叠层薄膜的非线性特性表现出减弱的趋势;当氮气含量为0%时,Al/ZAO/BN/ZAO/Al多层膜的非线性最为显著,非线性系数和阈值电压分别可达10.7和2.3V,成功实现了压敏电阻的低压化。 (3) V-I特性测试、分析结果还表明改变制备BN膜层时所施加的负偏压,叠层膜的非线性特性将发生变化,无负偏压时,叠层薄膜的伏安关系呈非线性;而施加负偏压时,其伏安关系则呈线性关系。分析其主要原因,可能是ZAO/BN叠层薄膜界面处的B3+与O2-形成B-O键,易于捕获电子而成为受主缺陷,形成肖特基势垒,最终导致ZAO/BN/ZAO叠层膜的伏安关系呈现非线性。