高熱導(dǎo)石墨襯底上氧化鋅薄膜的超聲噴霧熱解法生長研究.pdf

1、ZnO是Ⅱ-Ⅳ族直接帶隙半導(dǎo)體材料，室溫下禁帶寬度為3.37eV，同時具有高達60meV的激子束縛能以及出眾的光學和電學特性，這使其在下一代短波長發(fā)光二極管和激光器領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。它的制備可以通過化學氣相沉積法(CVD)、分子束外延法(MBE)、濺射法、脈沖激光沉積法(PLD)，氣相傳輸法(VPT)、水溶液法、熱蒸發(fā)法、以及超聲噴霧熱解法等來實現(xiàn)。其中超聲噴霧熱解法獲得了人們的廣泛關(guān)注，因為其有成本低廉、操作簡單、空氣氛圍下即可

2、實現(xiàn)等優(yōu)點。最近在氧化鋅的研究領(lǐng)域中，控制ZnO本底電導(dǎo)率和p型摻雜方面取得了一定的進展，但是還有很多重要的問題有待解決。例如，對于大功率器件來說一個很嚴峻的問題就是散熱問題，如何選擇襯底是解決這個問題的關(guān)鍵。另外，對于一些特殊的應(yīng)用，例如大面積可折疊器件和高功率器件，需要把ZnO薄膜轉(zhuǎn)移到異質(zhì)襯底上，例如柔性塑料或者金屬襯底。如何把ZnO薄膜從襯底上分離又是一個需要解決的問題?？紤]到石墨的多層結(jié)構(gòu)以及低熱阻特性，可以選用石墨作為生長Z

3、nO薄膜的襯底。
　　本文利用超聲噴霧熱解法在石墨沉底上生長ZnO薄膜，利用Zn(CH3C00)2·2H2O水溶液作為前驅(qū)溶液。把不同的生長溫度和生長時間作為變量，系統(tǒng)地測試了用這種方法生長的ZnO薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌和光學性質(zhì)。在室溫光致發(fā)光譜中檢測到了最佳樣品的近帶邊紫外發(fā)射。然而，經(jīng)常被檢測到的與缺陷有關(guān)的深能級發(fā)射幾乎沒有被檢測到，這表明通過超聲噴霧熱解法可以生長出高光學性質(zhì)的ZnO薄膜。考慮到石墨襯底可轉(zhuǎn)移和低熱阻的