直流反应磁控溅射Zn_(1-x)Cd)_xO薄膜的研究

用直流反应磁控溅射法在n Si(111)和玻璃衬底上生长高度择优取向的Zn1-xCdxO合金晶体薄膜,最佳生长温度为45 0℃(x=0 2 ) .当x≤0 6时,Zn1-xCdxO薄膜具有纯ZnO的六角结构,x =0 8时,薄膜是由ZnO六角结构晶体和CdO立方结构晶体组成的混合物.透射光谱测试表明,通过改变合金薄膜中Cd的含量,可以调节Zn1-x CdxO薄膜的禁带宽度.     

脉冲激光沉积法生长Zn1-xMgxO薄膜

采用脉冲激光沉积法,生长出没有组分偏析,晶体质量好的Zn1-xMgxO薄膜(x=0.2).研究了衬底温度对Zn0.8Mg0.2O薄膜晶体质量、晶粒度大小的影响,发现最佳衬底温度为650℃左右.对Zn0.8Mg0.2O薄膜进行了光致发光分析,发现相对ZnO晶体有0.4eV的蓝移.     

脉冲激光沉积法生长Zn1-xMgxO薄膜

采用脉冲激光沉积法,生长出没有组分偏析,晶体质量好的Zn1-xMgxO薄膜(x=0.2).研究了衬底温度对Zn0.8Mg0.2O薄膜晶体质量、晶粒度大小的影响,发现最佳衬底温度为650℃左右.对Zn0.8Mg0.2O薄膜进行了光致发光分析,发现相对ZnO晶体有0.4eV的蓝移.     

纳米ZnO薄膜的热蒸发法制备及其光电特性研究

以醋酸锌为原料、O/Ar的混合气体为携载气体,在500℃的温度下应用热蒸发法在p型Si基片上生长纳米ZnO薄膜,并研究了其形貌、结构和光电特性.X-射线(XRD)衍射结果显示所制备ZnO纳米晶体呈六角纤锌矿结构;扫描电子显微镜(SEM)观察发现生长的Zn0薄膜平整均匀,纳米晶体颗粒平均尺寸为25nm.应用紫外-可见光吸收谱分析了其吸收特性,发现该ZnO薄膜在紫外波段具有很强的吸收,其吸收边位于320nm处.由于量子限制效应,与体材料相比,该吸收边存在明显的蓝移.应用光致发光谱(PL)研究了其发光特性,发现该ZnO薄膜在近紫外以及蓝-绿光波段具有强烈的受激发射.最后,还研究了ZnO薄膜的电容-电压(C-V)特性.     

溶胶-凝胶法制备掺镉ZnO薄膜及光学禁带研究

主要研究掺镉ZnO薄膜的光学禁带。采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)旋转涂覆法,在Si(100)上生长掺镉ZnO薄膜,对薄膜的XRD分析表明,掺镉ZnO薄膜仍为六角纤锌矿结构,并沿c轴择优取向生长。通过实验优化出本工艺条件下的较佳参数:退火温度为800℃,x(Cd)=6%~8%;以普通玻璃为基片的透射光谱表明掺镉ZnO薄膜的禁带宽度约为3.22 eV,比纯ZnO晶体禁带宽度3.30 eV明显减小,适度掺镉可降低薄膜的光学禁带宽度。     

MgxZn1-xO合金的相结构转变和光学性质

利用等离子辅助分子束外延(P-MBE)技术,在蓝宝石c-平面上外延生长了MgxZn1-xO(0≤x≤0.65)合金薄膜,其x值分别为0,0.11,0.28,0.44,0.51和0.65.X射线衍射测量表明,随着x增加到0.28,只在2θ为34.46～34.67°的位置观察到(002)衍射峰,表明样品为单一六角纤锌矿结构的MgZnO合金.当x值增加到0.44时,观察到了MgxZn1-xO的相分离.当x值增加到0.65时,MgZnO合金完成了从单一六角纤锌矿结构向立方向结构的转变.通过对样品的光致发光谱、吸收谱的测量,详细研究了上述样品的相结构转变对其光学性质的影响.     

MgxZn1-xO合金的相结构转变和光学性质

利用等离子辅助分子束外延(P-MBE)技术,在蓝宝石c-平面上外延生长了MgxZn1-xO(0≤x≤0.65)合金薄膜,其x值分别为0,0.11,0.28,0.44,0.51和0.65.X射线衍射测量表明,随着x增加到0.28,只在2θ为34.46～34.67°的位置观察到(002)衍射峰,表明样品为单一六角纤锌矿结构的MgZnO合金.当x值增加到0.44时,观察到了MgxZn1-xO的相分离.当x值增加到0.65时,MgZnO合金完成了从单一六角纤锌矿结构向立方向结构的转变.通过对样品的光致发光谱、吸收谱的测量,详细研究了上述样品的相结构转变对其光学性质的影响.     

Zn_(1-x)Mg_xO薄膜的低压MOCVD生长与性质

利用低压金属有机物气相沉积 (L P- MOCVD)技术 ,采用两步生长法 ,在 (0 0 0 1 )蓝宝石衬底上获得了纤锌矿结构的 Zn1 - x Mgx O合金单晶薄膜 .实验发现随着 Mg原子的增多 ,Zn Mg O的晶格常数逐渐减小 .X射线衍射谱中未出现除 (0 0 0 2 )峰之外的其他峰位 ,表明该合金薄膜具有很强的择优取向和较好的晶体质量 .室温透射谱与光致发光谱显示 ,其吸收边或带边发光峰随 Mg原子浓度的增加首先出现红移然后出现蓝移 .该反常现象与 Zn Mg O薄膜中产生的杂质缺陷的行为有关 .研究表明在 MOCVD生长 Zn Mg O合金薄膜过程中 ,必须优化与控制反应条件 ,以抑制杂质缺     

Co掺杂的ZnO单晶薄膜的分子束外延及其室温铁磁性

研究了Co掺杂的ZnO单晶薄膜的分子束外延、结构、光学和磁学性质.利用分子束外延技术,在蓝宝石(0001)衬底上外延得到Co掺杂的Zn1-xCoxO(0≤x≤0.12)单晶薄膜.光透射谱和原位的X光电子能谱显示Co离子代替了ZnO晶格中部分Zn的位置.Zn1-xCoxO单晶薄膜具有内禀的铁磁性,并且居里温度高于室温.样品的铁磁性随着Co掺杂量x(x≤0.12)的增加而单调增大.     

MOCVD法制备MgZnO合金薄膜

采用金属有机化学气相沉积方法在C面蓝宝石衬底上生长MgxZn1-xO合金薄膜.c轴取向的MgxZn1-xO薄膜在600.～630℃温度下沉积.通过X射线衍射和透射光谱研究了薄膜的结构和光学特性.研究表明当x的取值小于等于0.39时,合金薄膜保持ZnO的六角形纤锌矿结构,没有观察到MgO分相,此时薄膜的能带宽度可以在3.3～3.95eV之间调节.