磁控濺射法制備氮摻雜ZnO薄膜及其光學(xué)特性研究.pdf

1、ZnO因其優(yōu)異的光學(xué)性能及其它明顯優(yōu)勢而被認(rèn)為是GaN的潛在替代材料，在近年來日漸受到人們的廣泛關(guān)注。然而，ZnO薄膜材料的p—型摻雜問題一直沒有被解決。本文以N2作為ZnO薄膜材料的p—型摻雜劑，利用射頻磁控濺射法在玻璃襯底上制備了ZnO：N薄膜，通過改變一系列生長參數(shù)進行探索比較，對其結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能進行了研究，主要內(nèi)容如下： 1．通過XRD衍射譜分析了襯底溫度、氬氣氮氣流量比、工作氣壓、退火條件、濺射過程中補充一定量的氧氣對

2、薄膜中晶粒大小，晶粒生長取向情況、應(yīng)力大小等結(jié)構(gòu)特性的影響。采用控制變量法，依次改變薄膜濺射、沉淀過程中的各主要參數(shù)，找出晶體結(jié)構(gòu)缺陷密度小、薄膜晶粒取向性好的薄膜制備工藝參數(shù)。在較低功率、較低溫度下，獲得了質(zhì)量較好的ZnO：N薄膜。 2．通過室溫光致發(fā)光譜(PL譜)的研究，分析了襯底溫度、氬氣氮氣流量比、工作氣壓、退火條件、濺射過程中補充一定量的氧氣等主要工藝參數(shù)對薄膜紫外發(fā)射峰及可見光波段的常見發(fā)射峰的影響；并結(jié)合薄膜中的應(yīng)