ZnO以及ZnO-Al薄膜的制備和光學性能研究.pdf

1、ZnO作為一種直接帶隙寬禁帶半導體材料,其禁帶寬度為3.37eV,激子束縛能為60meV,是有望取代GaN的新一代半導體光電材料,近年來受到廣泛的關注。由于其高激子束縛能,保證了這種材料室溫下激子的紫外發光,是制備半導體發光器件和半導體激光器件的理想材料。另外,ZnO穩定性好,抗輻射能力強,制備工藝成熟,有望實現工業化大規模生產。
　　為了提高其ZnO納米器件的性能和研究納米結構的潛在應用,有必要對其光學性質有更深入的理解。本文采

2、用溶膠凝膠的方法在玻璃基板上制備了一系列的ZnO薄膜,深入分析了發光機理,并對其溶劑和穩定劑的選擇、退火溫度以及薄膜厚度對光學性能的影響進行了分析。測試手段包括X射線衍射(XRD)、場發射掃描電鏡(SEM)、光致發光能譜(PL)、透射能譜(TL)等?；镜墓ぷ魅缦?
　　1)溶劑對薄膜的結構和光學性能的影響。方案A(以異丙醇為溶劑)獲得發光效率較高的薄膜;方案B(以乙二醇甲醚為溶劑)獲得結晶性較好,可見光區域透光性較好的薄膜。

3、r>　　2)利用溶膠凝膠法(旋凃法)制備了ZnO薄膜。研究不同退火溫度對結構和光學性能的影響。根據實驗結果分析 ZnO發光機理,通過對各種因素的分析,確定三個發光峰中主發光峰(約390nm)為自由激子發光;次發光峰分別為氧空位(約590nm)和鋅間隙(約470nm)的發光峰。
　　3)研究了厚度對薄膜晶體結構和發光性能的影響。結果表明厚度對薄膜的結晶質量產生明顯的影響,進而影響了薄膜的光學性能。結果表明:薄膜越厚,結晶質量越好,光