Sol-gel法制備稀土摻雜ZAO薄膜的紅外發(fā)射率及光致發(fā)光特性研究.pdf

1、利用溶膠凝膠法，在石英玻璃的基底上沉積了鑭系稀土元素和Al共摻的ZnO薄膜，利用了XRD衍射和SEM分別研究了薄膜的結(jié)構(gòu)和表面形貌。
　　 在不同Er摻雜濃度和退火溫度下研究了ZAOEr薄膜在8~14μm的紅外發(fā)射率和光學(xué)性質(zhì)。ZAOEr薄膜具有六方纖鋅礦的結(jié)構(gòu)，并且沿（002）晶向擇優(yōu)生長，可見光范圍內(nèi)的透光率在85%以上。薄膜的禁帶寬度會隨著Er含量的增加而出現(xiàn)紅移。當(dāng)激發(fā)波長為290nm時，可觀察到一個紫光發(fā)射和藍(lán)光發(fā)射。

2、當(dāng)激發(fā)波長為370nm，可觀察到一個強烈的綠光發(fā)射。CL譜中305nm處出現(xiàn)的紫外峰與Er3+的摻雜有關(guān)。大體上，隨著熱處理溫度的升高，ZAOEr薄膜的紅外發(fā)射率呈下降趨勢，并且在退火溫度為900℃，Er摻雜濃度為2 at.%時其紅外發(fā)射率最小，為0.749。
　　 研究了不同稀土元素（Y3+、La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Gd3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Yb3+和Lu3+）摻雜的

3、ZAOR薄膜的紅外發(fā)射率和光學(xué)性質(zhì)，ZAOR薄膜在可見光的透光率在85%以上，和ZAO薄膜相比，隨著稀土元素的摻入，禁帶寬度出現(xiàn)了減小，當(dāng)激發(fā)波長為370nm時，可觀察到強烈的綠光發(fā)射峰，其中ZAOGd薄膜的綠光發(fā)射峰強度最強。ZAONd薄膜具有最小的紅外發(fā)射率0.753。陰極熒光譜中310nm左右出現(xiàn)的紫外峰與稀土離子的摻雜有關(guān)。
　　 研究了不同轉(zhuǎn)速條件下ZnO，ZAO和ZAOEr顯微形貌的影響，探討了不同轉(zhuǎn)速對薄膜透光性能