碱土金属掺杂ZnO电子结构的理论研究

采用第一性原理的超软赝势方法,对碱土金属掺杂纤锌矿ZnO以及未掺杂ZnO的电子结构进行了详细的计算。计算结果表明,随着原子序数的增加,能带带隙逐渐变小,但仍大于未掺杂的带隙(除镭外),这一现象显示了碱土金属比Zn的金属性强而导致O离子的电子密度分布向碱土离子的方向偏移的程度比原来为Zn离子时更大。     

掺杂ZnO薄膜研究

采用电子束蒸发方法在玻璃衬底上制备ZnO薄膜和掺杂ZnO薄膜.通过X射线衍射、台阶仪及Hall效应等测试研究了衬底温度和掺杂对晶体质量和电学性能的影响,发现原位生长的ZnO薄沿c轴择优生长,且掺杂ZnO薄膜具有低达3.029×10-4Ω·cm的电阻率.     

S掺杂ZnO薄膜光电特性的研究

采用射频磁控溅射法,在玻璃基片上生长了ZnO:S薄膜。XRD测试表明所制薄膜为六角纤锌矿结构,具有明显的(002)衍射峰。室温下的透射光谱测量结果表明,随着S掺入量的增加,ZnO:S合金薄膜的吸收边向长波长方向移动,但在可见光部分有较高的透过率。在此基础上计算了各样品的禁带宽度,结果表明,在S掺入量小于8%的范围内,随着S掺入量的增加,禁带宽度减小。样品紫外光电导特性明显,在波长365nm、功率4000μW/cm2紫外光源照射下,紫外光与可见光所对应光电流响应之比可达3。     

掺杂ZnO功能薄膜研究新进展

结合当前掺杂ZnO功能薄膜的制备方法、工艺条件,综述了不同掺杂元素对ZnO薄膜的结构、电学、光学性能、气敏特性以及应用领域等方面的影响,并展望了ZnO功能薄膜的发展趋势.     

脉冲激光沉积ZnO及其掺杂薄膜的研究

本文用脉冲激光沉积（PLD）法在SiO2基片上制备了ZnO薄膜和Zn1-xMnxO薄膜。X射线衍射、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计对ZnO薄膜的测试结果表明：薄膜具有（103）面的择优取向，表面比较平坦；SiO2基片上制备的薄膜在387nm附近存在明显的吸收边，且薄膜的吸收对基片温度变化不明显。通过对Zn1-xMnxO薄膜的吸收光谱分析得出：Mn离子的掺杂改变了ZnO薄膜的禁带宽度，随Mn离子的掺杂量的增加，薄膜禁带宽度增加；薄膜的光吸收也从直接跃迁过渡为间接跃迁过程。     

Co掺杂ZnO块材的晶体结构和磁性能研究

采用固相法制备了Zn1-xCoxO（x=0．05-0．25）块材,烧结温度和Co含量对Zn1-xCoxO（x=0．05-0．25）块材的晶体结构和室温磁性能影响强烈,当x≤0．1,烧结温度从800增加到1100℃时,Zn1-xCoxO（x=0．05-0．25）呈现出单相结构,但当x〉0．1,烧结温度为800℃时,样品中出现CoO相;随着烧结温度提高到900℃,样品再次获得纯的单相结构。为了获得高的饱和磁化强度Ms,最佳烧结温度应该根据Co含量进行调整。在最佳烧结温度条件下,当x从0．05提高到0．1时,Ms从0．79增加到了1．06μB/Co,但当x继续提高到0．2和0．25时,Ms分别降低到了0．59和0．41μB/Co。     

溶胶-凝胶法制备ZnO基稀释磁性半导体薄膜

用溶胶－凝胶法制备了具有良好光学性质和C轴取向的ZnO:Fe薄膜。ZnO:Fe薄膜具有尖锐的带边发光，禁带宽度约为3.3eV，半高宽13nm。磁性测量表明，ZnO：Fe薄膜在室温下具有铁磁性，饱和磁化强度约为10^-3emu量级，矫顽力为30奥斯特（Oe)。     

掺杂ZnO透明导电薄膜研究进展

ZnO基透明导电薄膜是近年来研究的一个热点。总结了近年来掺杂ZnO薄膜,主要有Al掺杂、Ga掺杂、In掺杂和Zr掺杂的一些研究进展,并在此基础上对掺杂ZnO透明导电薄膜的发展进行了展望。     

ZnO薄膜p型掺杂的研究进展

ZnO薄膜作为一种多功能半导体材料，近年来一直受到广泛关注。然而，如何制备高质量的p型ZnO薄膜是实现其实用化的关键。概括了p型掺杂困难的原因，并指出Ⅲ-Ⅴ族元素共掺杂可能是p型掺杂的最好方法。简单回顾了ZnO薄膜p型掺杂的研究现状，并对今后的发展趋势进行了展望。     

p型掺杂ZnO薄膜的研究进展

近年来,随着对ZnO的光电性质及其在光电领域应用的开发研究,制备可靠稳定的低阻p型ZnO薄膜成为研究热点之一。本文论述了p型ZnO薄膜制备的难点及其解决方法,综述了其最新研究进展,并对p型ZnO的研究进行了展望。     

电化学沉积法制备氧化锌薄膜及性能研究

以硝酸锌为原料,CTAB和硝酸钾为电沉积添加剂,以导电石墨板为对电极,采用方波电位沉积的方法在氧化锡铟（ITO）导电玻璃基底上制备出透明的ZnO薄膜,采用X射线衍射、原子力显微镜和光学透过谱等技术对不同沉积条件下薄膜的结晶特性、表面形貌、光学性质等进行了研究,结果表明,应用方波电位法制备氧化锌薄膜的优化条件为：沉积时间6min、Zn（N03）2、浓度0．05mol／L、沉积温度为80℃、退火温度500℃。制备的ZnO薄膜在可见光范围内的平均透光率〉85％,且表面平整度高,晶粒尺寸较小。     

溅射气压对Li-W共掺杂ZnO薄膜性能的影响

通过RF磁控溅射在不同溅射气压环境中,在石英衬底上制备得到Li-W共掺杂Zn O薄膜(LWZO)。对样品进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透过率以及电阻率的测试。结果表明:适当溅射气压环境下,有助于提高LWZO薄膜的结晶质量;SEM结果显示随着溅射气压增加LWZO薄膜表面晶粒粒径更小,表面更平整;薄膜的透光率保持在85%左右。光致发光光谱表明:LWZO的光致发光由本征发光及缺陷发光组成,结晶度高以及择优取向好,本征发光强度强。同时,薄膜的最低电阻率也达到了6.9×10-3Ωcm。     

射频溅射ZnO薄膜的晶体结构和电学性质

氧化锌 (ZnO)具有较宽的带隙 (3 1eV)和较低的亲合势 (3 0eV) ,有可能用作薄膜场发射阴极中的电子传输层材料。本文主要研究了用射频磁控溅射法制备ZnO薄膜时 ,衬底温度和溅射气氛对薄膜结晶状况和电学性质的影响。随着衬底温度的升高 ,薄膜结晶质量得以改善 ,晶粒择优取向 (0 0 2 )晶向 ,晶粒大小为 5 0～ 6 0nm。溅射时通入一定比例的氧气有助于提高薄膜的绝缘性和耐压性。当衬底温度为 180℃ ,溅射气氛为Ar O2 (2 5 % )时 ,ZnO击穿场强为 0 35V/ 10nm。     

ZnO薄膜的制备和结构性能分析

ZnO作为一种宽带隙半导体材料,近几年来已经成为国际上紫外半导体光电子材料和器件领域的研究热点.激光分子束外延(L-MBE)系统是获得器件级ZnO外延薄膜的先进技术之一.高质量精密ZnO陶瓷靶材对于该工艺的实施是十分关键的,本文中采用高纯原料,在洁净条件下制备了大面积、薄片型、尺寸可控的符合理想化学配比的高纯ZnO陶瓷靶材.采用所制备的靶材,利用L-MBE技术在(0001)蓝宝石基片上进行了ZnO薄膜的外延生长,在280 ℃～300 ℃低温条件下所生长的薄膜样品具有(0001)取向的纤锌矿晶体结构,薄膜光学性能良好,论文中对ZnO薄膜的低温L-MBE生长机理进行了探讨.     

溶胶-凝胶提拉法制备ZnO薄膜及其性能研究

采用溶胶-凝胶提拉法在石英玻璃衬底上生长了ZnO薄膜.对薄膜的XRD分析表明ZnO薄膜为纤锌矿结构并沿c轴择优取向生长.透射光谱表明薄膜的禁带宽度为3.28eV,与ZnO体材料的禁带宽度3.30eV基本相同.用荧光光谱分析了经过400～600℃热处理获得的ZnO薄膜,结果表明ZnO薄膜在室温下可获得较强的紫外带边发射.适当选择热处理温度可以获得无可见波段发射的ZnO薄膜.     

Cr掺杂ZnO薄膜晶体结构及光学性能的研究

采用磁控溅射法在载玻片上制备了不同Cr掺杂浓度的ZnO薄膜,并对其紫外发光性能做了初步研究.XRD结果表明,所制备的样品具有纤锌矿结构,呈c轴择优取向生长;透射谱表明,改变Cr掺杂浓度可以使ZnO薄膜的吸收边向短波方向移动,并且薄膜的禁带宽度连续可调;光致发光(PL)谱表明,所有样品的PL谱由发光中心位于370nm的紫外发光峰组成,且该峰的峰位蓝移,与吸收边缘移动的结果吻合.2.0%(原子分数,下同)的Cr掺杂可以提高ZnO的紫外发光强度,而过量的Cr掺杂反而会降低其紫外发光强度.     

溶胶凝胶法制备Cu掺杂ZnO纳米薄膜及其表征

采用溶胶-凝胶法制备了不同Cu掺杂浓度的ZnO薄膜,并通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外可见分光光度计和伏安特性测试等研究了Cu掺杂量对薄膜微观结构、表面形貌及光电特性的影响。结果表明:所得Cu掺杂ZnO薄膜为六角纤锌矿多晶结构,有CuO杂质相生成。随Cu掺杂量的增加,薄膜晶粒长大,且样品粒度均匀,平均粒径约53 nm。Cu掺杂ZnO薄膜具有良好的透光性,在可见光范围内的平均透射率超过80%,最大可达90%以上。Cu掺杂浓度为0.001%时,所得ZnO薄膜的导电性明显优于其他掺杂条件下的样品。     

ZnO薄膜p型掺杂的研究进展

ZnO是一种新型的II-VI族半导体材料,具有许多优异的性能.但由于ZnO存在诸多的本征施主缺陷(如空位氧V_o和间隙锌Zn_i),对受主产生高度自补偿作用,天然为n型半导体,难以实现p型转变.ZnO薄膜p型掺杂的实现是ZnO基光电器件的关键技术,也一直是ZnO研究中的主要课题,目前已取得重大进展,文章对此进行了详细阐述.     

p型ZnO薄膜的研究进展

ZnO材料以其优良的光电特性和相对低廉的成本而倍受人们的青睐,但是要获得高质量的p型ZnO薄膜难度极大,这已成为阻碍ZnO基光电器件走向实用化的主要障碍。综述了p型ZnO薄膜掺杂面临的困难、p型ZnO掺杂理论进展及实现p型ZnO薄膜的各种掺杂方法,并对p型ZnO薄膜的各种制备工艺方法进行了概括和比较,最后指出了提高p型ZnO薄膜质量的努力方向。