研究目的
通过研究多种材料生长条件，优化电沉积ZnO材料以获得更高的反向偏置击穿电压，用于功率电子应用。
研究成果
电沉积制备的ZnO薄膜具有800千伏/厘米的临界电场强度、高整流比、低载流子浓度及优异理想因子等特性，适用于低成本高性能功率电子器件与能量收集系统。通过优化材料与器件制备工艺，未来性能有望进一步提升。
研究不足
该研究未采用钝化或边缘终端等击穿电压增强技术，也未探究温度对击穿机制的影响。该工艺在可扩展性或与其他器件组件的集成方面可能存在局限性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用电沉积法在铂基底上合成氧化锌薄膜，通过优化前驱体浓度、电化学电位和溶液温度等生长条件。采用垂直肖特基二极管结构作为测试载体来表征材料特性。
2：样品选择与数据来源：
氧化锌薄膜电沉积于蒸发制备的铂基底上。电解液由100 mM六水合硝酸锌溶于去离子水配制而成。
3：实验设备与材料清单：
设备包括CHI660E电化学工作站、Ag/AgCl参比电极、溅射铂膜对电极及用于基底清洗的超声波清洗器。材料包含六水合硝酸锌（99%，Sigma-Aldrich）、丙酮、甲醇和去离子水。
4：实验流程与操作步骤：
基底经丙酮和甲醇超声清洗后吹干，在三电极体系中采用恒电位模式电沉积。分别进行-800 mV下20分钟单步沉积，或-1120 mV下10秒接-800 mV下20分钟两步沉积（温度70±2°C，适度搅拌）。肖特基二极管制备采用半径50微米的圆形顶部接触电极。
5：数据分析方法：
通过室温下的I-V和C-V测试，运用热电子发射理论和Mott-Schottky理论提取理想因子、反向饱和电流、载流子浓度及击穿电压等参数。
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electrochemical workstation
CHI660E
CH Instruments
Control the applied potential and monitor the evolutions of current and charge over deposition time during electrodeposition.
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zinc nitrate hexahydrate
Sigma-Aldrich
Used as the precursor in the electrolytic solution for electrodepositing ZnO films.
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reference electrode
Ag/AgCl
Used as the reference electrode in the three-electrode cell configuration for electrodeposition.
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FESEM
Used for field-effect scanning electron microscopy to investigate the crystalline morphology and cross-sectional structure of the electrodeposited ZnO films.
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XRD
Used for x-ray diffraction to profile the crystalline texture and peaks of the ZnO films.
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