Ag离子注入ZnO薄膜对其发光性质的影响

采用磁控溅射技术在蓝宝石基底上制备了ZnO薄膜,并对样品在氧气氛下进行了热处理,然后采用不同能量、剂量的Ag离子注入ZnO薄膜中,形成Ag纳米颗粒。利用X射线衍射、光致发光、紫外可见吸收等技术详细地研究了样品的结构与发光性质。结果表明,未注入的ZnO薄膜在380 nm和610 nm处出现发光峰,分别对应ZnO激子峰与深能级缺陷峰。Ag离子注入ZnO样品的激子发光峰增强,并在400 nm和430 nm左右处出现新发光峰,同时深能级缺陷引起的发光峰减弱。在N2气氛下退火处理后,Ag离子注入ZnO样品在400 nm处的发光峰消失,430 nm左右发光峰减弱。Ag离子注入ZnO薄膜中合成了Ag纳米颗粒,观察到了Ag纳米颗粒的等离子共振效应。对Ag纳米颗粒和离子注入产生的缺陷、ZnO发光性质的影响给出了解释。