鎵、鋰摻雜的氧化鋅納米顆粒-棒陣列的制備及性能.pdf

1、作為一種直接帶隙寬禁帶半導(dǎo)體材料，ZnO在短波長光電子器件領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，但ZnO要作為光電器件應(yīng)用必須獲得性能良好的p型ZnO材料，并實(shí)現(xiàn)ZnO同質(zhì)p-n結(jié)。為了進(jìn)一步提高其載流子的傳輸性能，構(gòu)筑“p型ZnO納米顆粒/n型ZnO納米棒”這樣一種結(jié)構(gòu)的ZnO同質(zhì)結(jié)更具有重要的意義。本文以此為核心，展開對p-ZnO以及“納米顆粒/納米棒”結(jié)構(gòu)的制備和研究。
　　 采用溶膠中摻Ga3+和等離子體活化NH3氣分子的方法制備Zn

2、O:(Ga，N)薄膜，并以此為種子膜，外延生長ZnO納米棒，構(gòu)筑ZnO納米同質(zhì)p-n結(jié)。通過對摻雜薄膜及納米棒的XRD，SEM，光吸收(Abs)，光致發(fā)光(PL)，電致發(fā)光(EL)，Hall效應(yīng)等研究表明：隨著Ga3+摻雜量的增加，薄膜晶化程度逐漸下降，晶粒尺寸不斷減?。煌瑫r(shí)Ga3+的摻雜還使薄膜的光學(xué)帶寬減小，紫外發(fā)光強(qiáng)度下降；當(dāng)Ga3+含量為0.6at％時(shí)成功制備了p型ZnO:(Ga，N)薄膜，在其上外延生長的納米棒具有很好的晶化程

3、度和取向性；通過ZnO同質(zhì)p-n結(jié)的電致發(fā)光測試，當(dāng)激發(fā)電壓為10V時(shí)，初步獲得了456nm處的藍(lán)光發(fā)射，這為以ZnO同質(zhì)結(jié)為基的光電器件的發(fā)展提供了依據(jù)。
　　 為了增強(qiáng)對納米點(diǎn)/納米棒結(jié)構(gòu)的可控性，采用溶膠中摻Li+的方法制備ZnO:Li薄膜，同樣以此為種子外延生長ZnO納米棒，構(gòu)筑ZnO納米顆粒/棒結(jié)構(gòu)。研究了在薄膜中摻雜Li+對ZnO納米棒陣列性能的影響。結(jié)果表明：在Li+摻雜提高了薄膜晶化程度、晶粒尺寸和發(fā)光強(qiáng)度的前提