[101]取向Li掺杂ZnO薄膜光学性能的研究

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了[101]取向的Li:ZnO薄膜, 研究了该薄膜的光学性能随热处理温度变化的规律. 结果表明, 399nm的发光峰是由Li的杂质能级引起; 与[002]取向的薄膜相比, 未经热处理的[101]薄膜其光学带隙大, 且出现了380nm附近的带边发射(NBE) 峰; 在560～580℃热处理下, 其晶胞变小、光学带隙变窄、360nm 左右的带间发光峰红移; 当热处理温度升至610℃时, 薄膜中再次出现380nm的NBE峰.     

Al-Sn共掺杂ZnO薄膜的结构与光电性能研究

采用射频磁控共溅射法在玻璃衬底上制备出了Al与Sn共掺杂的ZnO(ATZO)薄膜.在固定ZnO∶Al(AZO)靶溅射功率不变的条件下,研究了Sn靶溅射功率对ATZO薄膜的结晶质量、表面形貌、电学和光学性能的影响.结果表明,制备的ATZO薄膜是六角纤锌矿结构的多晶薄膜,具有c轴择优取向,而且表面致密均匀.当Sn溅射功率为5W时,330 nm厚度的ATZO薄膜的电阻率最小为1.49×10-3 Ω·cm,比AZO薄膜下降了22％.ATZO薄膜在400～900 nm波段的平均透过率为88.92％,禁带宽度约为3.62 eV.     

Al-N共掺杂型ZnO薄膜的制备及其性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Al-N共掺ZnO薄膜.用X射线光电子能谱检测Al-N共掺杂情况;用X射线衍射仪、原子力显微镜、场发射扫描电镜、分光光度计、霍尔测量仪等分析测试手段,分别研究了Al-N共掺的掺杂浓度和热处理温度对薄膜的结晶性能、微观形貌和光电性能的影响.结果表明:在基质ZnO溶胶浓度为0.5mol/L,Al-N掺杂摩尔浓度为10%,热处理温度600℃下,Al-N共掺ZnO薄膜的结晶性能、微观形貌和光电性能最佳.     

Ga-Ti共掺杂ZnO透明导电薄膜的微观结构和光电性能研究

采用磁控溅射方法在玻璃基片上制备了Ga-Ti共掺杂ZnO(GTZO)透明导电薄膜,通过XRD、四探针仪和分光光度计测试,研究了氩气压强对GTZO薄膜光电性能和晶体结构的影响。结果表明:所有GTZO薄膜均为(002)择优取向的六角纤锌矿结构,其光电性能和晶体结构与氩气压强密切相关。当氩气压强为0.4Pa时,GTZO薄膜具有最大的晶粒尺寸(85.7nm)、最小的压应力(-0.231GPa)、最高的可见光区平均透射率(86.1%)、最低的电阻率(1.56×10-3Ω·cm)和最大的品质因子(4.28×105Ω-1·cm-1),其光电综合性能最佳。另外,采用光学表征方法计算了薄膜的光学能隙和折射率,并利用有效单振子理论对折射率的色散性质进行了分析,获得了GTZO薄膜的色散参数。     

磁控溅射制备银掺杂ZnO薄膜结构及光电性质研究

利用磁控溅射法在玻璃衬底上制备了银掺杂ZnO薄膜,通过改变制备条件生长了一系列样品,样品退火后呈现P型导电特性.测量了样品的结构特性、光学性质和电学性质,实验表明薄膜厚度与淀积时间、溅射功率分别呈近似线性关系;薄膜晶体质量随溅射功率、背景气压的增加而降低;退火过程是银元素形成受主的重要环节,且退火能有效提高薄膜晶体质量,改善薄膜的光学性质和电学性质.分析了这些影响的机理和来源.     

共溅射法制备Cu掺杂ZnO薄膜结构及性能的研究

采用直流与射频双靶共溅射的方法在玻璃衬底上制备Cu掺杂的ZnO薄膜,并研究了Cu的溅射功率以及氧分压对薄膜结构和光电性能的影响,利用X射线衍射仪(XRD)、紫外可见光分光光度计(UV-VIS)以及霍尔测试仪(HALL8800)分别对样品的结构、光学特性以及电学特性进行表征,结果表明,薄膜的结晶质量随Cu溅射功率的增大有所提高,超过一定范围开始降低,而透过率则一直减小,增大氧分压可以改善样品的透过率。Cu的掺入使薄膜发生了由n型向p型的转变,且富氧条件下有利于这种转变。     

Li-Cu共掺杂ZnO纳米薄膜的溶胶凝胶法制备

采用溶胶-凝胶法,通过调整氯化锂和氯化铜的摩尔比在不同基片上制备了不同Li-Cu共掺杂浓度的ZnO薄膜.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外可见光分光光度计和伏安特性测试等表征了薄膜的结晶状况、表面形貌及光电特性.结果表明:所得Li-Cu共掺杂ZnO薄膜为六角纤锌矿多晶结构,有CuO杂质相生成.随Li和Cu摩尔比增加,共掺杂ZnO薄膜结晶度增强,晶粒长大,样品表面不平整度增加.CuO颗粒的出现,使得共掺杂ZnO薄膜透射率降低,透光性较差.Li与Cu摩尔比为1∶1时,共掺杂ZnO薄膜的综合导电性最好.     

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。     

In掺杂和退火对磁控溅射制备ZnO薄膜的结构和光电性质的影响

用射频磁控溅射技术在石英玻璃衬底上制备出ZnO和In掺杂的ZnO(ZnO∶In)薄膜,研究了In的掺杂和退火对薄膜的结构和光电性质的影响。所制备的薄膜为纤锌矿结构的ZnO相,In的掺杂有利于ZnO薄膜的c轴择优生长,并且使其表面更加致密平整,退火提高了薄膜的结晶行为,但使得薄膜的表面有部分团聚形成。由于In3+替代了Zn2+,提供了一个多余的电子,ZnO薄膜的电阻率从28.9Ω.cm降低到4.3×10-3Ω.cm。由于载流子浓度的增加和晶格尺寸的拉长,In的掺杂使得ZnO薄膜的禁带宽度增加;空气中退火后薄膜的载流子浓度降低和晶格尺寸的减小,使得禁带宽度降低。ZnO薄膜在可见光范围的透光率在90%以上,受In的掺杂和退火的影响不大。室温下用325 nm的激发光源测试了样品的光致发光(PL)谱,发现In的掺杂对薄膜的PL谱影响不大,而退火后的ZnO薄膜在446 nm处的蓝光发射明显增强,更适合于作为蓝色发光器件。     

银掺杂ZnO薄膜光电功能材料的研究进展

近年来人们发现利用银掺杂方案能制备出导电性良好的p型ZnO薄膜,并能增强ZnO的紫外发光强度,还可以形成各种纳米微结构从而产生一些新的特性.这很可能为ZnO基光电器件的应用提供新思路.综述了几年来国内外在银掺杂ZnO薄膜的电学性质、光学性质和结构方面的研究进展,并探讨了目前存在的问题及今后研究的方向.     

C轴择优取向ZnO薄膜的溅射工艺与结构研究

通过改变直流磁控反应溅射法的工艺条件,同时在玻璃和Si(100)、Si(111)两种硅基底上制备了ZnO薄膜。用x射线衍射方法(xRD和xRC)对薄膜结构性能进行测试表明,这些基底上生长的ZnO薄膜都得到了明显的c轴择优取向和较高的结晶度,硅基底上的薄膜结构性能普遍好于玻璃基底上淀积的薄膜。并对溅射工艺与结构的关系进行了分析。     

Pr掺杂对ZnO透明导电薄膜光电性能的影响

采用溶胶-凝胶法在石英玻璃基片上制备出了Pr掺杂ZnO透明导电薄膜,研究了Pr掺杂对ZnO透明导电薄膜结构、形貌、光学和电学性能的影响。实验结果表明,Zn1-xPrxO薄膜均为纤锌矿结构,当Pr掺杂含量为1%时,Zn1-xPrxO薄膜的结晶质量最好、可见光平均透过率最高、电阻率最低,具有最佳的光电综合性能。     

ZnO薄膜气相法制备

ZnO薄膜具有压电、光电、压敏、气敏、发光等多种特性,应用十分广泛。介绍了ZnO薄膜气相法制备原理中的各类主要方法,包括脉冲激光沉积、磁控溅射、分子束外延、金属有机化合物化学气相沉积、单源化学气相沉积和等离子体增强化学气相沉积等技术;分析了这些方法的优缺点;展望了ZnO薄膜今后的研究方向。     

Al掺杂ZnO薄膜的制备及其电学性能研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃基底上制备掺杂铝的氧化锌薄膜.研究了不同的铝掺杂浓度、薄膜厚度以及退火温度对电阻率的影响,结果表明掺杂铝摩尔分数为2%、退火温度在550℃时电阻率最低,电阻率随着薄膜厚度的增加而减小.通过XRD和SEM对薄膜的组织结构和形貌进行了表征,结果表明样品表面相对平整、致密,AZO薄膜保持着ZnO六角纤锌矿结构,说明了Al原子对Zn原子的有效替位.     

择优取向铁电薄膜制备影响因素的分析

制备性能优良、高度择优取向或外延生长、成分均匀、结构可控的晶态铁电薄膜材料，是发展铁电薄膜应用的基础。随着铁电薄膜在微电子学，光电子学和集成光学等领域的应用不断扩大，如何制备高性能的铁电薄膜材料一直称为人们关注的热点。对择优取向铁电薄膜材料制备技术中的主要影响因素进行了分析，希望能为从事此方面工作的研究者提供一定的借鉴。     

Cu基Al掺杂ZnO多层薄膜的生长及其性能

本文采用直流磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了AZO/Cu、Cu/AZO和AZO/Cu/AZO三种复合结构多层膜,研究了生长温度对多层膜特性的影响,发现AZO/Cu双层薄膜具有最优的光电性能,其最佳生长温度为100~150℃。文中进一步考察了生长温度对AZO/Cu双层薄膜结构性能和表面形貌的影响,结果表明：合适的生长温度有...     

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。     

YZO薄膜的Sol-gel制备及其性能

采用Sol-gel法在普通载玻片上制备YZO薄膜.研究了陈化时间和Y掺杂量对薄膜晶体结构、表面形貌和光学性能的影响,并分析和探讨了工艺参数与结构和性能之间的关系.实验结果表明,YZO薄膜为纤锌矿结构,呈c轴择优取向生长,平均透光率(380～760nm)超过85%.实验还发现,陈化时间存在最优值,YZO薄膜随着Y掺杂量的增加晶体结晶质量下降.     

ZnO薄膜的磁电光性质研究进展

ZnO薄膜是一种具有优良性质的材料,如光电、p-n结特性等,并有多种制备方法,其性质取决于不同的掺杂组分.概述了ZnO薄膜的制备方法、晶格特性、光电特性、p-n结特性及其磁性掺杂.