研究目的
研究氧压对Be和Cd共掺杂ZnO（BexCdyZn1?x?yO）四元合金薄膜合成及性能的影响，用于紫外光电探测器。
研究成果
该研究成功合成了具有可调光学带隙的单相纤锌矿BexCdyZn1?x?yO四元合金薄膜。在较高氧压下沉积的薄膜表现出更优异的结晶质量、更低的暗电流和更快的光响应速度，适用于高性能紫外光电探测器。研究结果凸显了氧压在生长高质量合金薄膜中的重要性。
研究不足
本研究仅限于探讨氧压对BexCdyZn1?x?yO薄膜合成与性能的影响，未涉及其他生长参数的潜在影响及该制备工艺在工业应用中的可扩展性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用脉冲激光沉积（PLD）技术在c面蓝宝石衬底上制备BexCdyZn1?x?yO四元合金薄膜，通过调节生长过程中的氧压来调控光学带隙。
2：样品选择与数据来源：
利用X射线衍射仪（XRD）、X射线反射仪（XRR）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、原子力显微镜（AFM）、紫外-可见-近红外分光光度计、能谱仪和X射线光电子能谱仪（XPS）对薄膜进行表征。
3：实验设备与材料清单：
使用KrF准分子激光器（Lambda Physik COMPEX PRO 205 F，λ=248 nm）进行烧蚀，薄膜分析采用四圆单晶X射线衍射仪（XRD；布鲁克，D8 discover）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM；JSM7100F，日本电子）、原子力显微镜（AFM；NT-MDT，Solver Nano）和紫外-可见-近红外分光光度计（UV 3600 plus，岛津）。
4：实验步骤与操作流程：
在衬底温度保持750°C的条件下，以不同氧压（0-6 Pa）沉积薄膜。通过在薄膜表面制作平行铝电极图案制备光电探测器。
5：数据分析方法：
采用直接带隙半导体的Tauc关系式确定光学带隙，基于光电流和暗电流测量计算光电响应度和探测率。
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获取完整内容-
Digital source-meter
Keithley 2635B
Keithley
Used for measuring the photocurrent.
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X-ray diffractometer
D8 discover
Bruker
Used for structural characterization of the films.
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Field-emission scanning electron microscope
JSM7100F
JEOL
Used for imaging the cross section of the films.
-
UV-visible-near-infrared spectrophotometry
UV 3600 plus
Shimadzu
Used for obtaining the optical properties of the films.
-
Energy-dispersive spectroscopy
PV77-58310ME
AMETEK
Used for analyzing the film composition.
-
X-ray photoelectron spectroscopy
Escalab250Xi
Thermo Scientific
Used for investigating the chemical state of the films.
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KrF excimer laser
COMPEX PRO 205 F
Lambda Physik
Used for ablation in the pulsed laser deposition process.
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Atomic force microscopy
Solver Nano
NT-MDT
Used for monitoring the evolution of the surface morphology.
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