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掺钠对氧化锌薄膜p-型转变的研究的中期报告
研究背景：
氧化锌（ZnO）是一种广泛应用的半导体材料，具有许多优良的物理和化学性质，如可调节的带隙、高电子迁移率和长寿命等特性。因此，氧化锌材料被广泛用于光电器件、传感器和太阳能电池等领域。然而，氧化锌的电学特性对其应用造成了一些限制，例如制造高效的p-n结和提高载流子浓度等。
近年来，掺杂是改变ZnO基材电性质的一种有效方法之一。掺杂可以改变ZnO的导电类型，使其从n型材料转变成p型或增强原有类型的载流子浓度和电导率。有关文献表明，钠可以有效地提高氧化锌的p型导电性能。因此，本文研究了掺钠对氧化锌薄膜p-型转变的影响。
研究内容：
本研究使用射频磁控溅射技术制备了纯ZnO薄膜和钠掺杂的ZnO薄膜，并使用X射线衍射、X射线光电子能谱以及室温光电流法等技术对掺杂后的ZnO薄膜进行了表征。同时，我们通过在掺钠的ZnO薄膜表面进行光刻处理来制作p-n结，研究额外掺钠对p-n结电学特性的影响。
结果展示：
X射线衍射结果表明，掺钠后的ZnO薄膜结晶度不受影响。通过X射线光电子能谱测量获得的O1s、Zn2p和Na1s等能级的光电峰表明，钠已经成功地取代了ZnO晶格中的部分Zn。此外，室温光电流测量结果显示，掺钠后的ZnO薄膜的电导率明显高于未掺杂的ZnO薄膜。我们还制作了p-n结并研究了额外掺钠对其电学特性的影响。与未掺钠的p-n结相比，掺钠p-n结的正向偏压下电流增加了一个数量级，同时，反向偏压下电流也有所降低。
下一步工作：
在掺钠氧化锌薄膜的p型导电性的研究中，我们已经成功的实现了钠的掺杂，使得ZnO从n型材料转变成p型。此外我们还制备了掺钠的ZnO薄膜p-n结并研究了钠掺杂的效应。下一步工作需要进一步研究掺钠对氧化锌薄膜材料性质的精细调节以及额外掺杂所带来的效应机制进行深入的理论研究。