聚氧化乙烯表面修飾對ZnO光學(xué)性質(zhì)的改善以及Cu-,2-O-ZnO-ITO p-i-n異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的制備和物性研究.pdf

1、ZnO是一種具有六方結(jié)構(gòu)的寬帶隙半導(dǎo)體材料,室溫下的禁帶寬度為3.34 eV,激子結(jié)合能高達(dá)60 meV,是制備紫外光電子器件的優(yōu)良材料.自1997年首次發(fā)現(xiàn)ZnO室溫紫外受激發(fā)射以來,ZnO研究已成為紫外發(fā)射材料研究的熱點.ZnO的可見發(fā)光機制一直是人們研究的熱點,但到目前為止,還沒有一個定論.最近,A.van Diiken等人提出一個模型認(rèn)為,ZnO的可見光發(fā)射是由淺陷阱電子和深缺陷空穴復(fù)合導(dǎo)致的,表面態(tài)在復(fù)合過程中扮演了重要的角色

2、.為了進(jìn)一步證實A.Van Dijken等人的模型,該文使用有機分子聚氧化乙烯(PEO)對ZnO納米粒子進(jìn)行表面修飾,研究有機包覆對ZnO光學(xué)性質(zhì)的影響.我們制備了濃度為0.1M的ZnO納米粒子的溶膠溶液,并將其與不同濃度的PEO的水溶液混合,用涂膜機涂在石英襯底上制備成薄膜材料.制備的薄膜用X射線衍射譜、吸收光譜和光致發(fā)光光譜進(jìn)行表征.分析結(jié)果表明ZnO被PEO修飾后,提高了紫外發(fā)射效率,得到了高質(zhì)量的納米薄膜.結(jié)合ZnO納米粒子的可

3、見區(qū)的發(fā)光機制,我們認(rèn)為PEO的有機包覆起到了平衡ZnO表面的懸鍵,減少結(jié)構(gòu)缺陷的作用,同時也表明ZnO的可見區(qū)發(fā)光是與表面態(tài)有關(guān)的.通常方法生長的ZnO薄膜多是n型的,而且由于ZnO材料具有較強的自補償效應(yīng),很難實現(xiàn)材料的反型,因此不易得到ZnO的同質(zhì)p-n結(jié).該文采用電化學(xué)沉積法制備了Cu<,2>O/ZnO/ITO p-i-n異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu),X-射線衍射,掃描電子顯微鏡,透射譜,光致發(fā)光譜及電流-電壓(I-V)特性曲線等方法被用來表征該