Si，Al-,2-O-,3-襯底上Fe摻雜ZnO薄膜結(jié)構(gòu)及光致發(fā)光性質(zhì).pdf

1、本文為了研究Fe摻雜對ZnO薄膜光學(xué)特性的影響，采用射頻磁控濺射法分別在Si(111)及Al<,2>O<,3>襯底上制備了Fe摻雜ZnO薄膜，分別對它們的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。 一．室溫下，在Si(111)襯底上制備了Fe-ZnO(FexZnl-xO，x=0，0.08，0.15)薄膜，研究了薄膜的結(jié)構(gòu)及光致發(fā)光性質(zhì)。在XID譜中，薄膜呈現(xiàn)了(002)擇優(yōu)取向，且隨著Fe含量的增多XRD峰位發(fā)生偏移，同時衍射峰強(qiáng)度和半高寬均有

2、所增大，結(jié)合XPS分析，F(xiàn)e<'2+>離子成功取代了Zn<'2+>離子的位置；在其光致發(fā)光譜中，隨著Fe摻雜含量的增加位于378nm左右的峰(源于帶邊激子復(fù)合躍遷)發(fā)生紅移，這可能是由于：Fe<'2+>離子取代了Zn<'2+>離子以后使晶格發(fā)生變形導(dǎo)致帶邊結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生了新的缺陷；而位于414nm處的PL峰(起源于ZnO-ZnO晶界間的耗盡層內(nèi)存在的界面陷阱)則保持峰位不變，但強(qiáng)度略微有所增強(qiáng)，我們認(rèn)為：試驗(yàn)中Fe摻入以后ZnO

3、-ZnO晶界變得越來越復(fù)雜，可能引起此種缺陷增多，從而導(dǎo)致此PL峰的增強(qiáng)。 二．室溫下，在Al<,2>O<,3>襯底上制備了FexZnl-xO(x=0，0.05，0.14)薄膜，經(jīng)600℃的真空退火處理后薄膜表現(xiàn)出了良好的結(jié)構(gòu)及光學(xué)性質(zhì)，并對薄膜做了XRD，XPS，SEM，PL等分析。XPS譜表明樣品中Fe以Fe<'3+>離子形式存在；XRD結(jié)果表明薄膜呈現(xiàn)了(002)擇優(yōu)取向。隨著Fe摻雜含量的增加位于408nm左右處的PL峰