AZO膜和ZnO納米陣列制備及應(yīng)用研究.pdf

1、氧化鋅(ZnO)是一種Ⅱ—Ⅵ族直接、寬禁帶化合物半導(dǎo)體材料，具有優(yōu)越的光電性質(zhì)。室溫下，ZnO具有高的激子束縛能(60 meV)，N型導(dǎo)電性易通過施主元素?fù)诫s實(shí)現(xiàn)，并且容易制備具有各種形貌特征的納米陣列。因此，近年來氧化鋅及氧化鋅基材料被廣泛的應(yīng)用于各種光電器件的研究之中。
　　 本文采用直流反應(yīng)濺射的方法在K9玻璃襯底上沉積了AZO薄膜，研究了制備工藝參數(shù)如：氧氣濃度、濺射功率、襯底溫度、氣體流量對薄膜結(jié)構(gòu)及光電性質(zhì)的影響。E

2、DS能譜和X—射線衍射譜分析表明鋁元素被有效的摻進(jìn)ZnO的晶格中，薄膜具有纖鋅礦結(jié)構(gòu)并沿c軸(002)方向擇優(yōu)生長，鋁元素的摻入造成晶格發(fā)生一定程度的畸變，是導(dǎo)致薄膜存在平面應(yīng)力的原因之一。氧氣濃度是制備優(yōu)質(zhì)AZO透明導(dǎo)電薄膜的關(guān)鍵，適當(dāng)?shù)臑R射功率、襯底溫度和氣體流量可以降低薄膜的內(nèi)應(yīng)力，所制備薄膜電阻率在10—4Ω·cm量級(jí)，可見光透過率大于90％。
　　 在AZO膜基片上，利用水熱工藝研究制備了ZnO納米陣列，SEM表征結(jié)果

3、顯示，90℃水溫，一定濃度的乙酸鋅的水溶液反應(yīng)3小時(shí)可生長出形狀規(guī)則的氧化鋅納米晶體，六亞甲基四胺溶于水可緩慢提供OH—，隨著濃度增加還表現(xiàn)為對氧化鋅非極性面的吸附作用，適當(dāng)濃度的乙酸鋅和六亞甲基四胺混合溶液可生長出規(guī)則形狀的納米棒、片狀陣列。4200—SCSⅠ—Ⅴ測試結(jié)果表明AZO與ZnO納米陣列之間具有良好的電接觸，UV—1700分光光度計(jì)表征結(jié)果表明該復(fù)合膜的吸收限接近氧化鋅體材，且由于存在缺陷能級(jí)吸收、納米材料多界面散射等因素，