摻雜氧化鋅薄膜制備及光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、氧化鋅(ZnO)是一種多功能寬帶隙氧化物半導(dǎo)體材料，激子結(jié)合能為60meV，具有六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)。它具有良好的透明導(dǎo)電性，非常適合用于制作短波長(zhǎng)發(fā)光器件。還具有壓電、光電、氣敏、壓敏特性，且易于與多種半導(dǎo)體材料實(shí)現(xiàn)集成化，因此在許多方面具有實(shí)用價(jià)值。本論文主要工作是ZnO薄膜和Mn、Co摻雜ZnO薄膜制備和光學(xué)性質(zhì)研究。 采用溶膠-凝膠法制備高純的靶材，利用PLD法生長(zhǎng)薄膜，成功地在Si和SiO<,2>襯底上生長(zhǎng)了高質(zhì)量的ZnO薄

2、膜和Mn、Co摻雜的ZnO薄膜，系統(tǒng)的研究了襯底溫度對(duì)薄膜生長(zhǎng)的影響。采用XRD、AFM以及能譜分析對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)、表面形貌及原子成分進(jìn)行分析。 XRD測(cè)試表明，大部分薄膜都具有高度的c軸擇優(yōu)生長(zhǎng)取向性，只有襯底溫度過高或Mn、Co摻雜量過大，薄膜結(jié)構(gòu)才發(fā)生改變。AFM抽樣測(cè)試表明，合適的襯底溫度和適量的金屬原子摻雜可以改善薄膜結(jié)晶程度，使薄膜表面比較平整，顆粒比較均勻，薄膜致密性好。能譜分析抽樣測(cè)試表明，利用Pm技術(shù)生長(zhǎng)的薄膜基本

3、實(shí)現(xiàn)了同組分沉積。 研究了ZnO薄膜和Mn、Co摻雜ZnO薄膜的光學(xué)性質(zhì)，．發(fā)現(xiàn)薄膜在波長(zhǎng)為380nm、427nm、510nm出現(xiàn)了發(fā)光峰，而且427nm處的藍(lán)光峰為主峰。其中襯底溫度、摻雜元素和摻雜濃度都對(duì)薄膜的發(fā)光峰有影響。 此外，還研究了Mn、Co摻雜ZnO薄膜的透光性，發(fā)現(xiàn)薄膜的透過率最高可達(dá)到90﹪，但隨著摻雜量的增大，薄膜的透過率降低。分析認(rèn)為跟薄膜缺陷濃度有關(guān)。而且Mn、Co摻入后，ZnO薄膜的禁帶寬度發(fā)生