

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、氧化鋅(ZnO)是一種新型直接寬帶隙半導(dǎo)體材料,室溫下禁帶寬度為3.37 eV,激子束縛能為60 meV,有優(yōu)良的物理和化學(xué)性質(zhì),在平板顯示器、太陽(yáng)能電池、紫外探測(cè)器和透明導(dǎo)電薄膜等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。盡管人們已對(duì)ZnO薄膜進(jìn)行了研究,并取得了一些有價(jià)值的研究成果,但目前ZnO薄膜的質(zhì)量沒有達(dá)到實(shí)用化要求,因此制備高質(zhì)量的ZnO薄膜是目前研究的一個(gè)重要方向。脈沖激光沉積(PLD)法是一種有效的方法。ZnO優(yōu)異的光電性能被廣泛研究的同時(shí)
2、,在ZnO基質(zhì)中摻入外來(lái)的離子從而改變ZnO結(jié)構(gòu)性能更是拓寬了ZnO潛在的應(yīng)用領(lǐng)域。作為一種重要的紅光發(fā)光中心,稀土Eu3+近年來(lái)被廣泛關(guān)注。稀土Eu3+摻雜ZnO的研究引起了人們的興趣,但基于PLD法制備的稀土Eu3+摻雜ZnO研究很少。ZnO基器件大多選用Au、Ag、Pt及ITO等比較昂貴的電極,考慮到銅良好的導(dǎo)電性、較強(qiáng)的抗電遷移性能和較低的成本,嘗試用銅作電極得到了MSM結(jié)構(gòu)的Cu/ZnO接觸。本文研究的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面
3、:
1.利用PLD技術(shù)在Si(111)襯底上生長(zhǎng)了ZnO薄膜,通過XRD測(cè)試和光致發(fā)光(PL)譜分析研究了襯底溫度、氧流量和緩沖層對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能的影響。XRD研究結(jié)果表明,所有樣品僅出現(xiàn)ZnO(002)衍射峰,說明樣品具有很好的c軸擇優(yōu)取向。隨著襯底溫度的升高,衍射峰半高寬(FWHM)先減小后增加,當(dāng)襯底溫度為300℃時(shí),FWHM最小,結(jié)晶質(zhì)量最好。當(dāng)氧流量較小時(shí),結(jié)晶質(zhì)量較差。隨著氧流量的增加,衍射峰強(qiáng)度增大,FWH
4、M減小;氧流量為10 sccm時(shí),衍射峰最強(qiáng),FWHM最小;當(dāng)氧流量繼續(xù)增加,半高寬增大,結(jié)晶質(zhì)量變差。隨著緩沖層厚度的增加,外延層的結(jié)晶質(zhì)量逐步提高,當(dāng)脈沖個(gè)數(shù)為1000時(shí),FWHM最小。但是當(dāng)緩沖層厚度繼續(xù)增加時(shí),ZnO外延層結(jié)晶質(zhì)量變差。PL譜研究表明,當(dāng)用350 nm的光激發(fā)樣品時(shí),樣品呈現(xiàn)三個(gè)發(fā)光帶,分別是位于380 nm左右的紫外發(fā)射、440-480 nm范圍的藍(lán)光發(fā)射和位于600 nm左右的橙黃發(fā)射。PL譜測(cè)試結(jié)果表明,制
5、備條件對(duì)樣品發(fā)光強(qiáng)度影響較大。隨著襯底溫度從室溫增加到300℃,樣品的發(fā)光強(qiáng)度逐漸增加,但當(dāng)溫度升高到400℃時(shí),發(fā)光強(qiáng)度又降低。發(fā)光強(qiáng)度隨氧流量的變化規(guī)律與隨襯底溫度的變化規(guī)律相似,當(dāng)氧流量為10 sccm時(shí)樣品發(fā)光最強(qiáng)。研究還發(fā)現(xiàn),有緩沖層時(shí)樣品的發(fā)光明顯增強(qiáng),當(dāng)緩沖層脈沖個(gè)數(shù)為1000時(shí)樣品發(fā)光增強(qiáng),和真空中生長(zhǎng)的樣品相比,外延層在有氧氣氛中制備的樣品發(fā)光較強(qiáng)。通過CIE標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)對(duì)樣品的色度表征結(jié)果表明,所有樣品均呈現(xiàn)白光發(fā)射,
6、在白光LED熒光粉方面有潛在的應(yīng)用前景。
2.利用PLD技術(shù)在Si(111)襯底上制備了ZnO:Eu3+,Li+薄膜,分別研究了生長(zhǎng)氧壓、退火氣氛和退火溫度對(duì)樣品結(jié)構(gòu)和發(fā)光性質(zhì)的影響。
XRD譜研究表明,所有樣品均僅出現(xiàn) ZnO基質(zhì)的(002)衍射峰,說明 Eu3+已進(jìn)入 ZnO基質(zhì)晶格,沒有單獨(dú)形成結(jié)晶氧化物。隨著氧壓的增加, FWHM先減小后增加,氧壓為0.3 Pa時(shí)達(dá)到最小。隨著氧壓的增大,晶面間距逐漸減小,但
7、由于Eu3+進(jìn)入了ZnO晶格,薄膜晶面間距均大于ZnO材料的標(biāo)準(zhǔn)值。和真空中退火的樣品相比,氧氣氣氛中退火的樣品的FWHM較小,薄膜結(jié)晶質(zhì)量較好。在真空中退火時(shí),當(dāng)退火溫度為550℃時(shí)樣品衍射峰強(qiáng)度最大,FWHM最小,結(jié)晶質(zhì)量最好。
PL譜研究表明:(1)對(duì)于不同氧壓下生長(zhǎng)的樣品,當(dāng)用325 nm的光激發(fā)時(shí),所有樣品的發(fā)光主要由ZnO基質(zhì)的紫外發(fā)射和綠光發(fā)射組成,并沒有出現(xiàn)稀土Eu3+的特征發(fā)射峰。隨著氧壓的變化,峰位變化較小
8、,發(fā)光強(qiáng)度變化較大。當(dāng)用395 nm的光激發(fā)樣品時(shí),在613 nm處出現(xiàn)明顯的Eu3+電偶極(5D0→7F2)躍遷發(fā)光峰,隨著氧壓的增加,Eu3+的特征發(fā)光峰明顯增強(qiáng)。(2)對(duì)于退火的樣品,用395 nm的光激發(fā)樣品時(shí),光譜中沒有出現(xiàn)Eu3+位于613 nm的特征發(fā)光峰,這表明退火處理不利于Eu3+的電偶極(5D0→7F2)躍遷,而且隨著退火溫度的增加并沒有改變這一現(xiàn)象。本研究為實(shí)現(xiàn)基于Eu3+、Li+共摻雜的ZnO材料的應(yīng)用進(jìn)行了有意
9、義的探索。
3.利用PLD法在Si(111)襯底上分別生長(zhǎng)了ZnO薄膜和Cu薄膜,用Cu薄膜作電極,研究了ZnO薄膜與Cu薄膜的接觸特性。分別用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡(SEM)和I-V測(cè)試的方法對(duì)樣品的晶體質(zhì)量、結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,樣品中ZnO薄膜和Cu薄膜均具有高度的擇優(yōu)取向;退火前Cu薄膜表面不均勻,晶粒不明顯,結(jié)晶質(zhì)量較差;退火后,有明顯的晶粒出現(xiàn),晶粒均勻致密,Cu薄膜結(jié)晶質(zhì)量得到明顯改善。當(dāng)Cu
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫(kù)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 鋁摻雜ZnO薄膜結(jié)構(gòu)與光學(xué)特性的研究.pdf
- Cu摻雜ZnO薄膜結(jié)構(gòu)及性能的研究.pdf
- PLD法制備Ga摻雜ZnO薄膜結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf
- 離子注入摻雜ZnO薄膜結(jié)構(gòu)和物性研究.pdf
- ZnO薄膜的摻雜及其性質(zhì)的研究.pdf
- ZnO薄膜結(jié)構(gòu)特性研究.pdf
- Cr摻雜ZnO薄膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究.pdf
- Ge摻雜ZnO薄膜結(jié)構(gòu)和光致發(fā)光特性的研究.pdf
- 濺射ZnO薄膜結(jié)構(gòu)與光學(xué)性能研究.pdf
- ZnO薄膜及其摻雜的物理性質(zhì)研究.pdf
- Ni摻雜ZnO薄膜的制備與性質(zhì).pdf
- Fe、Cr摻雜ZnO薄膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究.pdf
- ZnO和AlN薄膜結(jié)構(gòu)及其性能的研究.pdf
- Ge摻雜對(duì)ZnO薄膜結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性的影響.pdf
- 高溫PLD制備Al摻雜ZnO薄膜及其性質(zhì)研究.pdf
- Co、Sn共摻ZnO薄膜結(jié)構(gòu)及其性能研究.pdf
- ZnO及其Eu3+摻雜薄膜的制備與性質(zhì)研究.pdf
- Cr摻雜ZnO基稀磁半導(dǎo)體薄膜結(jié)構(gòu)和磁性研究.pdf
- ZnO薄膜摻雜及其性能研究.pdf
- ZnO薄膜的摻雜和光電性質(zhì)研究.pdf
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論