氧化锡纳米带的制备和光致发光性能研究

采用常压热蒸发锡粉的方法制备出尺寸均匀、表面光滑致密的SnO2纳米带。通过高温退火处理,氧化锡纳米带从Sn304和SnO2的混合相转变为SnO2金红石相。深入研究了SnO2纳米结构的光致发光性能,结果显示,退火前SnO2纳米带在600nm附近有一较强的发光峰,在375nm有一弱发光峰;退火处理后,375nm处的PL峰消失,此现象可能是由于退火后纳米带中晶格缺陷减少而导致。     

掺钼氧化锌薄膜的发光特性

使用磁控溅射法在石英基底上制备钼掺杂氧化锌薄膜.扫描电镜结果表明薄膜由晶粒大小为40～ 80 nm范围内的颗粒组成,薄膜具有六方纤锌矿型结构且沿c轴择优取向生长.在可见光范围(400～760 nm)内所有薄膜的平均光透射率超过90％.退火薄膜的光致发光(PL)光谱表明,退火处理对发光峰的位置有很大影响,随着退火温度的增加,发光峰位置从380 nm红移至400nm或从470 nm红移至525 nm.此外,钼掺杂对退火薄膜PL光谱的强度影响很大.我们认为,薄膜中缺陷浓度的变化是导致发光峰红移的主要原因,讨论了PL谱中不同的可见光的发光机制.     

锌膜氧化制备氧化锌薄膜的紫光发射

通过锌膜在金属锌熔点(419℃)以上温度和50Pa的氧气压力下退火氧化的方法制备ZnO薄膜,研究了退火温度对ZnO薄膜组织结构及发光性能的影响.ZnO薄膜的室温光致发光谱是由发光中心在424nm处的单一紫光组成.随着退火温度的升高,紫光的强度增加,当温度超过600℃时紫光的强度反而降低.在50Pa氧气压力下,紫光的发射归因于电子从价带到锌间隙原子(Zni)缺陷之间的跃迁.     

退火对两种硅基薄膜的结构及发光影响

采用双离子束共溅射沉积方法制备了两种复合硅基薄膜SiOxCy和SiOxNy薄膜,对两种薄膜进行后退火处理,并分别对样品进行PL、FTIR、XPS谱测试分析,比较退火前后的发光及结构的变化。两种样品的光致发光测试谱(PL)表明:退火前后都有两个发光峰位-都存在470nm的发光峰位,它来自于硅基薄膜中中性氧空位缺陷(O3≡Si-Si≡O3),是由于氧原子配位的二价硅的单态-单态之间的跃迁所致,其发光强度随退火温度的升高而变化。进一步的FTIR和XPS的测试谱表明另外一个发光峰位420nm(SiOxCy薄膜)和400nm(SiOxNy薄膜)分别来自于掺杂杂质(C和N)与硅基薄膜中的Si、O组成的复合结构。而两种样品经过退火处理后掺杂所引起的发光峰位强度随退火温度的升高而增强,说明退火温度的升高有利于发光机制的形成。     

射频磁控溅射制备掺Al的纳米Si-SiO2复合薄膜及其光致发光特性

采用射频磁控技术和退火处理制备掺Al的纳米Si-SiO2复合薄膜.通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了薄膜的结构,组分和成键情况.掺Al在SiO2中造成氧空位,使薄膜光致发光强度增强,并出现新的发光峰.退火温度对掺Al薄膜的光致发光的峰位和峰强有较大影响.     

后退火对射频磁控溅射法制备Mg掺杂Ga_2O_3薄膜性质的影响

本文采用双靶材交替溅射的射频磁控溅射法生长了高质量的Mg掺杂氧化镓薄膜,并将制备的样品在1000℃条件下进行后退火处理,以研究退火前后Mg掺杂Ga_2O_3薄膜的性质变化。XRD结果表明,退火后的(004)、(■)和(120)峰从无到有,(401)、(■)和(■)峰由强变弱,表明退火改变了Mg掺杂Ga_2O_3薄膜的结构。AFM结果表明,退火后的薄膜表面均方根粗糙度由1.3637nm增大到17.1133nm。EDS结果表明,退火处理后的Mg元素重量百分比有所提高。紫外可见透射光谱研究表明,退火前薄膜在200-1500nm波长范围内的平均光透过率较低,大约为80%,退火后平均光透过率明显提高到90%以上,此外薄膜光学吸收边蓝移,带隙宽度变大,表明退火有助于改善薄膜结构,增强光透性。光致发光谱实验结果表明,相比较退火处理后的薄膜,退火前的光致发光峰几乎可以忽略不计,这说明退火可显著改变Mg掺杂Ga_2O_3薄膜的光致发光特性。     

退火条件对Sn掺杂ZnO薄膜光电性能的影响

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片上制备Sn掺杂ZnO薄膜(SZO薄膜)。研究空气退火、低真空退火、高真空退火、氮气退火、三高退火、循环退火6种不同退火条件对SZO薄膜光电性能的影响。结果表明:6种不同的退火条件制备的SZO薄膜均为纤锌矿结构且具有c轴择优取向生长的特性。高真空退火下,SZO薄膜的结晶状况和电学性质最优,最低电阻率可达到5.4×10~(-2)Ω·cm。薄膜的可见光区平均透过率均大于85%。薄膜在390nm和440nm附近(325nm光激发下)都出现光致发光峰,在空气、氮气、低真空中退火后薄膜440nm处发光强度最为显著。     

氧化铝薄膜在发光方面的研究进展

对近十几年来Al2O3薄膜在发光方面的研究进展分4个方面进行了介绍:(1)多孔阳极氧化铝薄膜基质的光致发光(PL)及其发光机理研究;(2)退火温度对多孔阳极氧化铝薄膜发光性能的影响;(3)氧化铝薄膜基质中掺杂稀土离子或过渡金属离子后的光致发光研究;(4)Al2O3薄膜的电致发光(EL)研究.此外,还对氧化铝薄膜发光方面的发展前景进行了展望.     

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。     

Si和C共掺杂的SiO2薄膜的光致发光

采用双离子束溅射技术制备了Si和C共掺杂的SiO2薄膜,在N2气氛下进行了不同温度的退火处理。分析了样品在室温下的光致发光(PL)特性,在该样品中观察到分别位于410nm和470nm的两个发光峰。这两个发光峰的强度随着退火温度的变化呈现不同的变化趋势,表明两个发光峰的来源并不相同。用XRD和FTIR测试手段分析了样品的结构,认为470nm的发光来源于中性氧空位缺陷(O3≡Si～Si≡O3),而410nm的发光来源于Si1-xCx纳米晶粒与SiO2基质之间的界面缺陷。