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《磁控濺射及真空蒸鍍制備的納米氧化鋅薄膜的光電性質(zhì)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán)，依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個(gè)人，均不得對(duì)本論文的全部或部分內(nèi)容進(jìn)行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用(但純學(xué)術(shù)性使用不在此限)。否則，應(yīng)承擔(dān)侵權(quán)的法律責(zé)任。磁控濺射及真空蒸鍍制備的納米氧化鋅薄膜光電性質(zhì)研究／馬劍鋼摘要氧化鋅(ZnO)是一種重要的寬禁帶半導(dǎo)體材料，室溫下的帶隙寬度為3，37eV，激子束縛能高達(dá)60meV。自1997年首次在ZnO多晶薄膜上實(shí)現(xiàn)了室溫光泵浦紫外激光以來，有關(guān)ZnO材料的研究已經(jīng)成為光電領(lǐng)域
2、國(guó)際前沿課題中的熱點(diǎn)之一。針對(duì)當(dāng)前ZnO的研究工作的熱點(diǎn)問題，本論文主要對(duì)氮摻雜ZnO多晶薄膜材料的光電性質(zhì)和鑲嵌在絕緣基質(zhì)當(dāng)中的納米ZnO顆粒的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究，具體研究?jī)?nèi)容如下：(1)利用磁控濺射及后退火的方法制各出氮摻雜的ZnO薄膜材料，通過多種表征手段研究了氮的摻入對(duì)ZnO薄膜微結(jié)構(gòu)、紫外發(fā)光和電學(xué)特性的影響。觀察到由氮引起的局域拉曼振動(dòng)模，以及束縛在中性受主上的激子的發(fā)光表明利用這種方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)ZnO的有效氮摻雜，并可以通過改變退火溫度的方法調(diào)節(jié)znO：N薄膜中氮雜質(zhì)的含量。(2
3、)通過共濺射的方法，制備了包埋有ZnO納米顆粒的Si02薄膜材料。在800℃退火后得到了通常形成溫度較高的Zn2Si04材料。并在700。C退火溫度下形成Zn2Si04／ZnO納米顆粒的核殼結(jié)構(gòu)。Zn2Si04殼層的形成促進(jìn)了ZnO納米顆粒中的應(yīng)力釋放以及缺陷態(tài)密度的降低，從而提高了ZnO納米顆粒的近帶邊紫外發(fā)光的效率。(3)利用共蒸發(fā)及后退火的方法制備了MgO包埋的ZnO納米顆粒材料。研究結(jié)果表明MgO基質(zhì)與ZnO之間形成的MgZnO合金層對(duì)ZnO納米顆粒中的載流子起到限制作用，并且部分鈍化了Zn
4、O納米顆粒的表面缺陷。主要表現(xiàn)為ZnO納米顆粒材料的帶隙寬度隨退火溫度升高逐漸增大，紫外發(fā)光峰藍(lán)移并且強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，而缺陷發(fā)光明顯減弱。關(guān)鍵詞：ZnO：N，磁控濺射，共蒸發(fā)，ZnO納米顆粒，光致發(fā)光摘要／2004年AbstractZincoxide(ZnO)isallimportantII-V1widebandgap(Eg=3．37eV)semiconductorwitharelativelyhighexcitonbindingenergyof60meV．Sincetherealizationofs
5、timulatedemissionofZnOmulticrystalfilmsatroomtemperaturebyopticalpumpingin1997，researchesonZnOanditsrelatedmaterialshavebecomeoneofthemostpromisingandattractiveaspectsintheoptoelectronicregion．Inthisthesis，weinvestigatetheopticalandelectricalproperties
6、ofnitrogendopedZnOthinfilmsandZnOnarlo·particlesthatembeddedinthedielectricmateriallikeMgOandSi02．Thedetailsareasfollows：(1)NitrogendopedZnOthinfilmswerepreparedbyradiofrequency(I疆)magnetronsputteringandsubsequentthermalannealing．UsingX—raydiffraction．
7、X-rayphotoelectronspectroscopy,Ramanscattering，photoluminescence(PL)andHallmeasurements，theeffectsofnitrogenincorporationonthestructural，opticalandelectricalpropertiesofZnOthinfilmshavebeeninvestigated．Emissionsfromneutralacceptorsboundexcitonandtheloc
8、alvibrationmodesofNinZnOhadbeenobservedinPLspectra．TheresultssuggestedthatnitrogenhadbeendopedintoZnOeffectivelybythismethodandNconcentrationinZnOcouldbemodifiedbycontrollingtheannealingtemperatures．(2)ByCO—sputteringmethod，ZnOnano—part
