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文檔簡介
1、氧化鋅(ZnO)是一種多功能寬帶隙氧化物半導(dǎo)體材料,激子結(jié)合能為60meV,具有六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)。它具有良好的透明導(dǎo)電性,非常適合用于制作短波長發(fā)光器件。還具有壓電、光電、氣敏、壓敏特性,且易于與多種半導(dǎo)體材料實現(xiàn)集成化,因此在許多方面具有實用價值。本論文主要工作是ZnO薄膜和Mn、Co摻雜ZnO薄膜制備和光學(xué)性質(zhì)研究。 采用溶膠-凝膠法制備高純的靶材,利用PLD法生長薄膜,成功地在Si和SiO<,2>襯底上生長了高質(zhì)量的ZnO薄
2、膜和Mn、Co摻雜的ZnO薄膜,系統(tǒng)的研究了襯底溫度對薄膜生長的影響。采用XRD、AFM以及能譜分析對薄膜結(jié)構(gòu)、表面形貌及原子成分進行分析。 XRD測試表明,大部分薄膜都具有高度的c軸擇優(yōu)生長取向性,只有襯底溫度過高或Mn、Co摻雜量過大,薄膜結(jié)構(gòu)才發(fā)生改變。AFM抽樣測試表明,合適的襯底溫度和適量的金屬原子摻雜可以改善薄膜結(jié)晶程度,使薄膜表面比較平整,顆粒比較均勻,薄膜致密性好。能譜分析抽樣測試表明,利用Pm技術(shù)生長的薄膜基本
3、實現(xiàn)了同組分沉積。 研究了ZnO薄膜和Mn、Co摻雜ZnO薄膜的光學(xué)性質(zhì),.發(fā)現(xiàn)薄膜在波長為380nm、427nm、510nm出現(xiàn)了發(fā)光峰,而且427nm處的藍光峰為主峰。其中襯底溫度、摻雜元素和摻雜濃度都對薄膜的發(fā)光峰有影響。 此外,還研究了Mn、Co摻雜ZnO薄膜的透光性,發(fā)現(xiàn)薄膜的透過率最高可達到90﹪,但隨著摻雜量的增大,薄膜的透過率降低。分析認為跟薄膜缺陷濃度有關(guān)。而且Mn、Co摻入后,ZnO薄膜的禁帶寬度發(fā)生
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