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《退火溫度對同質(zhì)緩沖層ZnO薄膜微觀結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性的影響.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第48卷2012年第4期西北師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)Vo1．482012No．4JournalofNorthwestNormalUniversity(NaturalScience)27退火溫度對同質(zhì)緩沖層ZnO薄膜微觀結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性的影響馬書懿，趙強(qiáng)，靳鈺珉，馬李剛，張小雷，劉靜，楊付超，李發(fā)明(西北師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院，甘肅省原子分子與功能材料重點實驗室，甘肅蘭州730070)摘要：采用射頻磁控濺射法在300℃真空退火處理過的同質(zhì)緩沖層上制備了不同退火溫度下的ZnO薄膜．使用x射線衍射儀(XRD)和光致發(fā)光(PL)等表征技術(shù)，研究
2、了ZnO薄膜的微觀結(jié)構(gòu)和發(fā)光特性．結(jié)果表明：在6rain緩沖層上制備的ZnO薄膜有較好的結(jié)晶質(zhì)量，并且在適當(dāng)?shù)耐嘶饻囟认卤∧さ慕Y(jié)晶質(zhì)量進(jìn)一步提高．薄膜在可見光范圍內(nèi)的平均透過率均超過9O，光學(xué)帶隙值隨退火溫度的增加由3．221eV減小為3．184eV．在光致發(fā)光譜(PL)中觀測到了5個主要的發(fā)光峰位，分別是紫外光(384nm)、紫光(420nm)、藍(lán)光(455nm和473nm)和綠光(530nm)．對發(fā)光機(jī)制進(jìn)行詳細(xì)討論認(rèn)為，紫外光是自由激子復(fù)合形成的，紫光與晶界缺陷的輻射躍遷有關(guān)，藍(lán)光與氧空位和間隙鋅缺陷有關(guān)，綠光發(fā)射主要是電子從氧空位深
3、施主能級向鋅空位淺受主能級上的輻射躍遷．退火溫度從400℃增加到600℃時，455nm處的藍(lán)光峰藍(lán)移至447nm處，發(fā)光強(qiáng)度隨退火溫度增加而增加．繼續(xù)升高退火溫度至700℃，530nm處的綠光峰強(qiáng)度降低，認(rèn)為和鋅空位的減少有關(guān)．關(guān)鍵詞：同質(zhì)緩沖層；Zn0薄膜；光致發(fā)光；輻射躍遷中圖分類號：0484．4；O484．5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1001-988X(2o12)04—0027-06Effectsofannealingtemperatureonstructuralandopticalpropertiesofhomo—bufferlaye
4、rZnOthinfilmsMAShu—yi，ZHAOQiang，JINYu—min，MALi—gang，ZHANGXiao—lei，LIUJing，YANGFu—chao，LIFa—ming(CollegeofPhysicsandElectronicEngineering，KeyLaboratoryofAtomicandMolecularPhysicsandFunctionalMaterialofGansuProvince，NorthwestNormalUniversity，Lanzhou730070，Gansu，China)Abstrac
5、t：Zn0thinfilmwasdepositedonSisubstratewiththeinsertionofZnObufferlayer，whichwasannealedat300℃invacuum．ZnOthinfilmwasgrownbyRFmagnetronsputteringdepositiontechniqueandtheZnO／ZnO—buffer／Sifilmshavebeenfurtherannealedwithdifferentannealingtemperatures．Themierostructureandlumi
6、nescencepropertiesofZnothinfilmswereinvestigatedbyX—raydiffraction(XRD)andphotoluminescence(PL)spectrum，respectively．Theresultsrevealthatthesample，whichwasgrownonbufferlayerofthedepositiontimeis6rain，hasthebestcrystallinequality．Thecrystallinequalityismarklyimprovedwithann
7、ealingtemperatureincreasing．Allfilmshaveanaverageopticaltransparencyover90％inthevisiblerange．Theopticalbandgapsgraduallydecreasefrom3．221eVto3．184eVwithintheincreaseofannealingtemperature．Fivemainpeakslocatedatabout384nm(UV)，420nm(violet)，455rim(blue)，473nm(blue)and530nm(g
8、reen)photoluminescenceareobservedfromthePLspectra．TheUVemissioniSattributedtofreeexciton—
