氧氩流量比对氧化铋纳米薄膜微结构及光电性能的影响研究

陈真英，周际越，邓文，彭富平

(1.北部湾大学 理学院， 广西 钦州 535011；2.广西大学 物理科学与工程技术学院， 广西 南宁 530004)

0 引言

氧化铋是一种重要的氧化物半导体材料，在压敏电阻、光催化、燃料电池、氧传感器等领域应用非常广泛[1-5]。在压敏电阻中作为添加剂的氧化铋主要偏析在ZnO晶粒间形成富铋相晶界薄层，此富铋相晶界导电性能对压敏电阻的压敏性能起至关重要的作用。此晶界薄层与相邻两个氧化锌晶粒构成了一对背靠背的异质结单元。许多这种异质结单元错综复杂地串并联就构成了压敏陶瓷，串联数量越多，压敏电压越大，也导致压敏电阻结构和导电过程都比较复杂，至今还没有完善的理论模型能圆满解释氧化铋偏析的富铋相晶界处的导电机理[6]。且随着电子器件集成化和小型化程度提高，对保护大规模集成电路的微型低压压敏产品需求日益广泛，这对还不成熟的低压氧化锌压敏电阻制备技术迎来了机遇和挑战。薄膜技术的发展为深入研究压敏电阻压敏性能的微观机理以及制备微型低压复合压敏薄膜提供了新的研究手段和设计思路。磁控溅射法镀膜除了具有结合力强、致密均匀等优势外，其制备的柱状氧化锌薄膜具有择优取向生长特性，在膜厚度方向能确保是单个晶粒，若在此氧化锌薄膜上再依次镀上富铋相晶界类似的氧化铋薄膜和氧化锌薄膜，就合成出了一对背靠背的类似压敏电阻中的异质结单元，大大简化了压敏电阻结构，便于其导电机理的研究；……