ZnO、ZnO：Ag薄膜的制備及其光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、ZnO是一種六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)的直接帶隙寬禁帶半導(dǎo)體材料，室溫下的禁帶寬度為3.37eV，激子結(jié)合能高達(dá)60 meV，具有獨(dú)特而優(yōu)異的光學(xué)和電學(xué)性能。在紫外激光二極管、藍(lán)光、藍(lán)綠光等多種發(fā)光器件、太陽(yáng)能電池、壓電換能器、表面聲波器件、氣敏傳感器、顯示屏和照明等方面，均被認(rèn)為具有重要的應(yīng)用前景。ZnO有很好的成膜特性，其禁帶寬度對(duì)應(yīng)紫外光的波長(zhǎng)；控制其摻雜和缺陷濃度，也可以得到強(qiáng)的可見(jiàn)發(fā)射，是一種很有用的新型光電材料，研究ZnO薄膜的發(fā)光性質(zhì)

2、具有十分重要的意義。 ZnO薄膜的制備方法有很多種，例如：化學(xué)氣相沉積、溶膠．凝膠法、磁控濺射、脈沖激光沉積法等。而超聲噴霧熱解法作為近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新興的制膜技術(shù)，在ZnO薄膜制備方面取得很快進(jìn)展。該方法無(wú)需真空，在常壓下就可進(jìn)行薄膜制備；設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉，尤其適合大面積薄膜制備；能獲得表面均勻的高質(zhì)量的薄膜；能通過(guò)改變沉積時(shí)間和其它實(shí)驗(yàn)參數(shù)來(lái)精確控制厚度。 本論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下： 采用超聲霧化熱解

3、法制備了ZnO薄膜、ZnO：Ag薄膜和ZnO：Mg薄膜，以X射線衍射、掃描電子顯微鏡、光致發(fā)光譜、X射線光電子能譜等手段對(duì)樣品進(jìn)行了表征。研究了工藝參數(shù)(襯底溫度、噴霧速度)對(duì)ZnO薄膜的微結(jié)構(gòu)和光致發(fā)光性能的影響規(guī)律及薄膜的成膜機(jī)理。優(yōu)化了工藝參數(shù)，制得了強(qiáng)紫外發(fā)射、高紫外/可見(jiàn)發(fā)光強(qiáng)度比的ZnO薄膜。 研究了不同摻雜濃度和襯底溫度制備的ZnO：Ag薄膜的結(jié)構(gòu)和光致發(fā)光性質(zhì)，并研究了退火對(duì)ZnO：Ag薄膜的影響，發(fā)現(xiàn)低濃度的銀