ZnO薄膜的生長(zhǎng)及光纖溫度傳感器的制作與研究.pdf

1、ZnO是一種寬帶隙半導(dǎo)體材料，室溫下它的禁帶寬度為3.37eV，激子束縛能高達(dá)60meV。在光電器件、透明導(dǎo)電薄膜、氣體傳感器和太陽能電池窗口材料等方面有著廣泛的應(yīng)用。本文主要研究了ZnO薄膜的結(jié)構(gòu)和形貌，并利用ZnO薄膜作為敏感元件制作光纖溫度傳感器。本論文的主要內(nèi)容和結(jié)果如下： 本文利用電子束蒸發(fā)技術(shù)在藍(lán)寶石襯底生長(zhǎng)了高質(zhì)量的znO薄膜，其表面結(jié)構(gòu)和形貌是分別利用XPD和AFM進(jìn)行檢測(cè)分析。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)ZnO薄膜生長(zhǎng)溫度在250

2、℃時(shí)，蒸鍍?cè)谒{(lán)寶石襯底上的ZnO薄膜表面平整光滑、致密性好、具有高度的c-軸擇優(yōu)取向。透射光譜測(cè)試結(jié)果顯示，ZnO薄膜具有陡峭的光學(xué)吸收邊，且經(jīng)歷300℃高溫退火后光學(xué)吸收邊仍基本重合，這表明在光纖端面上的ZnO晶體薄膜具有較好的溫度穩(wěn)定性。同時(shí)對(duì)透射曲線擬合發(fā)現(xiàn)：退火樣品的吸收邊基本和擬合曲線重合。 根據(jù)ZnO薄膜的溫變特性，設(shè)計(jì)了透射型和反射型的光纖溫度傳感探頭，并構(gòu)建了一套具有較低插入損耗的光纖檢測(cè)系統(tǒng)用于光學(xué)性能分析，并