ZnO和鈷摻雜的ZnO薄膜的制備及其性能研究.pdf

1、通常ZnO是纖鋅礦結(jié)構(gòu)的寬禁帶半導(dǎo)體材料，室溫下的禁帶寬度約為3.37eV，具有優(yōu)異的光學(xué)和電學(xué)特性，在透明導(dǎo)電薄膜等方面得到廣泛的應(yīng)用。近年來ZnO基稀磁半導(dǎo)體(DMS)以其良好的室溫鐵磁性，成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。本文利用脈沖激光氣相沉積法(PLD)制備了ZnO及摻雜的Zn<,1-x>Co<,x>O系列樣品。 1.采用Al<,2>O<,3>(0001)為襯底，在不同氧氣分壓和襯底溫度下，利用PLD法制備了一系列ZnO薄膜樣晶。采

2、用X射線衍射(XRD)，UV-vis吸收光譜，AccentHL 5500 system霍爾測量系統(tǒng)對ZnO系列樣品的結(jié)構(gòu)、光學(xué)性質(zhì)和電學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究，并討論了薄膜光電特性與生長濕度和氧分壓的依賴關(guān)系。得出結(jié)論，在10Pa氧分壓下，襯底溫度為500℃時，制備出的氧化鋅具有良好的光電特性。 2.利用PLD法在Al<,2>O<,3>(0001)襯底上外延生長了Zn<,1-x>Co<,x>O(x=0.02，0.05，0.07，0.1)

3、系列樣品。利用X射線衍射(XRD)、正電子湮滅技術(shù)(PAS)、原子力顯微鏡(AFM)、UV-vis吸收光譜和磁性測量(SQUID)等技術(shù)對樣品的結(jié)構(gòu)、缺陷、表面形貌、光學(xué)特性和磁性等性質(zhì)進(jìn)行了研究。XRD結(jié)果顯示其薄膜樣品具有良好的纖鋅礦結(jié)構(gòu)，沒有出現(xiàn)第二相；AFM結(jié)果表明，Co的摻入降低了Zn<,1-x>Co<,x>O薄膜的表面粗糙度；UV-vis吸收光譜分析表明，Co處于替代ZnO中Zn原予的位置；正電子湮滅數(shù)據(jù)表明樣品中缺陷種類單