ZnO薄膜摻雜的研究.pdf

1、ZnO是Ⅱ-Ⅵ族直接寬禁帶半導(dǎo)體材料，室溫下禁帶寬度為3.37eV，在光電器件等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。要實(shí)現(xiàn)氧化鋅在光電等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，仍有許多問(wèn)題亟待解決，例如 p型 ZnO的摻雜，同質(zhì) p-n結(jié)的制備。同時(shí)，其摻雜機(jī)理及相應(yīng)的發(fā)光機(jī)制也是目前重要的探討內(nèi)容。運(yùn)用溶膠凝膠法制備 Li-N或Na-N共摻雜 ZnO薄膜則少有報(bào)道，本文采用溶膠凝膠法制備出了 ZnO摻雜納米薄膜，研究了不同摻雜元素以及濃度的變化對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)、光學(xué)等性能的影

2、響。
　　采用溶膠-凝膠法在石英襯底上沉積 Li-N共摻 ZnO納米薄膜，研究了熱處理溫度和Li摻雜濃度對(duì) ZnO納米薄膜結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，適度的 Li摻雜，以及熱處理溫度的適度升高，會(huì)導(dǎo)致 ZnO（002）峰的半峰寬減小，薄膜結(jié)晶質(zhì)量明顯改善，但過(guò)高濃度的摻雜或過(guò)高的熱處理溫度，則會(huì)誘發(fā)新的缺陷，導(dǎo)致結(jié)晶質(zhì)量下降。另外 Li摻雜引起 ZnO薄膜的光學(xué)帶隙發(fā)生變化，使得未摻雜樣品紫光發(fā)光最強(qiáng)轉(zhuǎn)變?yōu)閾诫s后樣品的紫外發(fā)光

3、最強(qiáng)。
　　采用溶膠-凝膠法制備 Na、N共摻雜 ZnO薄膜，考察了不同 Na摻雜濃度對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)和光致發(fā)光特性的影響。結(jié)果表明，Na、N共摻雜 ZnO納米薄膜呈現(xiàn)出良好的 c軸擇優(yōu)生長(zhǎng)取向，一定量 Na的引入對(duì)晶體結(jié)構(gòu)有影響，隨著 Na摻雜濃度的增加，（002）晶面間距增加，相應(yīng)地該峰的峰位發(fā)生向小角度微量移動(dòng)。不同量的摻雜對(duì)其薄膜結(jié)晶質(zhì)量也有影響，隨著 Na摻雜濃度的升高，相應(yīng)的試樣（002）峰的半高寬（FWHM）的數(shù)值呈現(xiàn)出先