叶　珂，乔　明

（电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室，成都610054）

一种NiO薄膜的新型制备方法及其应用

叶珂，乔明

（电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室，成都610054）

利用热氧化法，在紫外线光源催化作用下，在N型硅衬底上沉积氧化镍（NiO）薄膜，制备具有半导体特性的NiO/Si异质结二极管。使用JASCO NRS-3100测量薄膜拉曼散射频谱，分析不同氧化时间、不同紫外线光源、不同退火条件对NiO薄膜性能的影响。实验结果表明：氧化时间为60 min时，金属Ni能够充分氧化；含臭氧水银灯比金属卤化物灯更有助于金属Ni的氧化反应；氮气下退火30 min，有助于消除晶格损伤，改善薄膜特性。通过Phillips X'Pert衍射仪分析NiO薄膜的晶体结构，Keysight B1500A半导体参数测量仪测量NiO/Si二极管的I-V特性，当二极管两端电压分别为2 V和-2 V时，电流密度相差3个数量级，表现出良好的整流特性。

紫外线氧化；NiO薄膜；NiO/Si异质结二极管

1　前言

近年来，金属半导体氧化物，例如氧化铟、氧化锡、氧化锌、In-Ga-An-O等，在透明电极和柔性基板等实际应用中被广泛使用［1］。由于这些材料绝大多数都是n型半导体材料，应用其制备半导体光电器件时需要性能优良的p型半导体材料与之结合，寻找性能优良的p型半导体材料成为研究热点。NiO作为过渡金属氧化物，具有3D电子结构，室温下的禁带宽度为3.6～4.0 eV［2～3］，NiO中氧元素含量的改变会引起其晶格常数的变化，这种固有的晶格缺陷使NiO成为典型的天然p型宽禁带半导体材料。由于NiO电子结构的特殊性，NiO薄膜表现出优良的气敏、热敏、光吸收、电致发光、催化等特性，尤其在p型透明导电、电致变色、气体检测、紫外探测器等领域显示出广阔的应用前景［4～6］。……