Sb2O3掺杂对ZnO薄膜光吸收性能的影响

采用RF磁控溅射技术制备了Sb2O3掺杂ZnO薄膜,通过X射线光电子能谱仪（XPS）、X射线衍射仪（XRD）和紫外-可见光（UV-Vis）分光光度计研究了Sb2O3对ZnO薄膜结构和光吸收性能的影响。结果表明：Sb2O2的掺杂影响了ZnO的原子和电子状态、晶粒的生长方式和光吸收性能。薄膜中Sb以多种形态存在：替位原子和化合物（Sb2O3、Zn,Sb2O14）等,ZnO呈混晶方式生长;随着Sb含量的增加,其引起的晶格畸变和次晶相的含量逐渐增加;掺杂薄膜在远紫外（UVA）波段的吸收显著增强,UV吸收峰变窄,强度增大,吸收边变得陡峭且向短波方向移动达5nm,在Vis波段的吸收有所增强。     

退火温度对ZnO掺杂ITO薄膜性能的影响

利用电子束蒸镀方法,在K8玻璃衬底上沉积ZnO掺杂ITO(ZnO-ITO)与ITO薄膜。研究不同退火温度对ZnO-ITO薄膜的微观结构的影响;对比分析了在不同退火温度条件下,ZnO-ITO和无掺杂ITO薄膜的光电性能。结果发现,ZnO-ITO薄膜具有较大的晶粒尺寸,随着退火温度的上升,晶体结构得到改善,表面粗糙度减小,薄膜的光电性能显著提高。ZnO-ITO薄膜经过500℃退火后得到最佳的综合性能,其表面均方根粗糙度(RMS)为32.52nm,电阻率为1.43×10-4Ω.cm;对442nm波长的光,透射率可达98.37%;与ITO薄膜相比,ZnO-ITO薄膜具有显著的抗PEDOT:PSS溶液腐蚀的能力。     

退火温度对SnF2掺杂SnO2薄膜性能的影响

利用电子束蒸镀技术在石英玻璃上沉积SnF2掺杂SnO2(FTO)薄膜.研究了不同退火温度对FTO薄膜结构和光电性能的影响.研究结果表明:升高退火温度可促进FTO薄膜中晶粒逐渐变大,结晶度变好,同时薄膜在可见光范围内的透射率随着退火温度升高逐渐增加,吸收边发生蓝移,禁带宽度显著变宽,这是由于载流子浓度增加导致的Moss-Burstein效应.升高温度时,薄膜电学性能随着退火温度升高有了很大改善,700℃退火处理后得到电阻率低至2.74×101 Ω·cm、载流子浓度为2.09×1020 cm-3、迁移率为9.93 cm2·V 1·s 1的FTO薄膜.     

Al掺杂对ZnO薄膜形貌和光学性能的影响

采用溶胶-凝胶旋涂法在FTO玻璃衬底上制备得到了不同Al掺杂浓度的ZnO薄膜(AZO)。利用XRD、FESEM、UV-vis和PL等测试手段对样品结构、形貌和光学性能进行了表征。结果表明,合成的AZO薄膜均为六方纤锌矿结构且峰强随掺杂浓度的升高而减弱;同时,颗粒形貌由不规则向规则球形转变且尺寸逐渐减小;PL谱中的近紫外发射峰和晶格缺陷峰值随掺杂浓度的升高先增大后降低;由UV-vis吸收光谱可知,AZO薄膜在设定波长内的光吸收处于波动状态,且当Al掺杂浓度为3%时,光吸收强度最高,禁带宽度减小到3.12eV。     

掺杂与非掺杂ZnO薄膜的对比分析

TCO薄膜具有高电导率、高可见光区透射率等特点,ZnO薄膜在透明导电材料（TCO）领域如太阳能电池、半导体激光器（LD）、发光二极管（LED）等光电嚣件上得到了广泛应用。为制备高质量的TCO薄膜,我们选择合适的衬底材料和良好的制备技术及工艺。本文采用磁控溅射实验方法。在相同溅射条件下制备出了Al-N共掺ZnO薄膜和无掺杂ZnO薄膜,然后对这两种薄膜进行了AFM、XRD、Hau测试对比分析,确定了掺杂与非掺杂ZnO薄膜优缺点,实验结果表明掺杂为Al—N共掺ZnO薄膜的各项性能指标均优于未掺杂ZnO薄膜,为进一步研究ZnO薄膜在实际应用打下一定的基础。     

溅射功率对Zr,Al共掺杂ZnO薄膜结构和性能的影响

室温下,采用直流磁控溅射法,在载玻片衬底上制备出了Zr,Al共掺杂ZnO(AZZO)透明导电薄膜。研究了溅射功率对薄膜的组织结构、表面形貌和光电学性能的影响。结果表明,制备的AZZO透明导电薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有c轴择优取向。当溅射功率为150W时,薄膜电阻率达到最小值1.66×10–3Ω·cm,在可见光区平均透过率超过93%。     

Sb掺杂对SnO_2薄膜光电性能的影响研究

以乙醇为溶剂采用溶胶-凝胶法制备出了Sb掺杂的SnO_2复合透明导电薄膜,并利用XRD,SEM,紫外-可见分光光度计,四探针电阻仪等测试方法对Sb掺杂的SnO_2复合薄膜的结构和物性进行了研究。结果表明,当Sb掺杂量小于摩尔分数7%时,SnO_2复合薄膜均呈四方金红石型晶体结构;随着Sb掺杂量的增加,薄膜电阻率先降低后增大,当Sb掺杂量为摩尔分数5%时,薄膜电阻率达到最小值1.4×10~(–3)?·cm。在350~700 nm波长范围内,当Sb掺杂量小于摩尔分数7%时,SnO_2复合薄膜的透过率均在80%以上。     

Ce掺杂对SnO2纳米带合成的影响

采用柠檬酸、乙二醇、硝酸铈和四氯化锡作为原料,通过改进的聚合物前驱法成功制备了大量均匀的铈掺杂SnO2纳米带.用X衍射法和扫描电镜对产物进行了表征.研究结果表明,Ce能有效地控制SnO2纳米带的生长,并且对SnO2纳米带的形貌和振动特性有重要的影响.     

Cu掺杂浓度对ZnO薄膜的结构、透光性和电学性质的影响

采用射频磁控溅射方法在导电玻璃和石英衬底上制备了未掺杂和不同Cu掺杂量的ZnO薄膜.XRD显示,适当的Cu掺杂增强了ZnO的(002)衍射峰的强度;用紫外分光光度计测量了样品的透光性,结果显示,随掺杂量的增加,其透光性减弱,但在Cu掺杂量为9.6%时其透光性还在60%以上.用四探针测量了样品的表面电阻率,薄膜的电阻率随Cu掺杂量的增加而增加.     

ZnO:Ag薄膜的制备及其光学性能研究

采用蒸镀与氧化二步法,以高纯混合金属Zn:Ag作蒸发源,在石英衬底上沉积Zn:Ag金属薄膜,经不同热氧化处理生长Ag掺杂ZnO薄膜。结果显示,以Ag含量为质量分数3%的蒸发源沉积的Zn:Ag薄膜经500℃氧化后,生成的ZnO:Ag薄膜在380 nm附近出现很强的近带边紫外发光峰,在438~470 nm附近出现较弱的深能级缺陷发光峰,该薄膜在360 nm有接近垂直的吸收边,其载流子浓度为1.810×1021cm–3,表现出p型导电特性和较好的光学质量。     

SnO2薄膜的脉冲激光沉积

采用脉冲激光沉积技术制备了ＳｎＯ２薄膜。Ｘ射线衍射结构分析表明薄膜为非晶态。在６００℃温度下退火后，由非晶薄膜转变为多晶薄膜。研究了多晶ＳｎＯ２薄膜的光电特性。在４００ｎｍ至７００ｎｍ的可见光范围内，其透过率保持在７０％到９０％。电阻率为１．９×１０－１Ωｃｍ。     

ZnO薄膜的掺杂和转型的研究进展

本征的 Zn O为高阻材料 ,电阻率高达 1 0 12 Ω· cm,如何对 Zn O进行掺杂 ,精确控制其电学性能 ,制备高质量的 n型和 p型材料是实现 Zn O应用的关键。目前 ,研究表明通过掺杂 ,n型 Zn O的制备已经能够精确控制 ,但由于 Zn O中存在的缺陷 ,如氧空位和锌间隙原子 ,Zn O天然呈 n型 ,p型的制备还有一定难度 ,本文报道了这方面研究的最新进展     

磁控溅射制备ZnO薄膜及其掺杂的研究

利用磁控溅射制备了纯ZnO薄膜,并在NH3O-2A-r气氛中溅射Zn靶实现了ZnO薄膜的N掺杂;利用双靶共溅的方法分别制备了Al掺杂和N+Al掺杂样品。原子力显微镜(AFM)观察显示各ZnO薄膜样品具有较好的晶粒分布,退火处理能够显著提高薄膜的结构状态,N+Al共掺杂样品具有较好的表面平整度;在438cm-1附近观察到了喇曼谱特征峰;透射光谱揭示了激子的吸收特征和掺杂样品的吸收边向短波方向移动;发射光谱测试表明,掺杂样品比未掺杂样品有更强的紫外发射;同时分析了ZnO薄膜的掺杂机理。     

In掺杂对ZnO薄膜结构及光学特性的影响

通过射频反应溅射法在硅衬底上制备了具有ｃ轴择优取向和小晶格失配的In掺杂ZnO薄膜．在室温下测量样品的光致发光（PL）光谱,观察到波长位于415nm（3.02eV）和430nm（2.88eV）附近的蓝紫发光双峰．研究了不同In掺杂量对ZnO薄膜的结构和发光特性的影响．当In片面积为靶总面积的3%时,样品具有高度的ｃ轴择优取向和较小的晶格失配（0.16%）;同时在PL谱中观察到波长位于415nm（3.02eV）和433nm（2.86eV）处的强蓝紫光双峰．     

In掺杂对ZnO薄膜结构及光学特性的影响

通过射频反应溅射法在硅衬底上制备了具有c轴择优取向和小晶格失配的In掺杂ZnO薄膜.在室温下测量样品的光致发光(PL)光谱,观察到波长位于415nm(3.02eV)和430nm(2.88eV)附近的蓝紫发光双峰.研究了不同In掺杂量对ZnO薄膜的结构和发光特性的影响.当In片面积为靶总面积的3%时,样品具有高度的c轴择优取向和较小的晶格失配(0.16%);同时在PL谱中观察到波长位于415nm(3.02eV)和433nm(2.86eV)处的强蓝紫光双峰.     

ZnO薄膜的性能和应用

1 引言 作为半导体、光导体、压电体和光波导材料的氧化锌(ZnO)在科学和技术上有着广泛的应用。ZnO引人注目的性能包括:晶体结构方面的各向异性;非化学计量缺陷结构;宽的带隙;可分解升华及其两性的化学特性;在可见光区光学透明和相当大的折射率;大的压电常数以及大的声光、电光和非线性光学系数。     

氧氩流量比对Al掺杂ZnO薄膜光电性能的影响

为了研究氧气对Al掺杂ZnO薄膜性能的影响,用射频反应磁控溅射方法制备了氧化锌掺铝(ZAO)薄膜,靶材为锌铝合金靶,并研究了薄膜的透光率跟氧氩流量比的关系以及同一氧氩流量比下薄膜光学性能随温度变化的规律.实验结果表明,200℃下氧氩流量比为135时有最佳的透光率.250℃下氧氩流量比为130时有最佳的透光率;300℃下氧氩流量比为115时有最佳的透光率.同一氧氩流量比125时,200℃下制备的ZAO薄膜有最佳的透光性.温度更高或者更低都导致薄膜的透光性能变差.     

掺杂Al对DC反应溅射ZnO薄膜的影响

采用金属单质靶和直流反应溅射制备了不同Al含量(摩尔分数)掺杂的ZnO薄膜,得到的薄膜均为c-轴择优取向的纤锌矿结构,在可见波段具有很高的透过率。薄膜的晶面间距、光学折射率和带隙在掺Al的起始阶段变化很大,待Al掺杂量达到一定值后,光学折射率和带隙的变化不大,薄膜的晶面间距趋于一稳定值0.266 nm。分析表明掺杂的Al均作为施主对载流子浓度作出了贡献,影响薄膜导电性能的主要原因被推断为晶格中的缺陷等因素导致了载流子的局域束缚。     

Al掺杂ZnO薄膜的表面形貌和光学性质

用原子力显微镜、紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪观察采用溶胶-凝胶法制备的Al掺杂ZnO薄膜的表面形貌、透射光谱和光致发光谱.结果表明,Al掺杂量为0.5at 9/6的ZnO薄膜经550℃退火处理后,粗糙度为1.817,Al掺杂量为1.0at%的ZnO薄膜经600℃退火处理后,粗糙度增大到4.625.样品在可见光范围内的平均透过率均大于80%.当激发波长为325 nm时,在397 nm(3.13 eV)附近出现紫外发光峰;当激发波长为360 nm时,在443 nm(2.80 eV)附近出现蓝色发光峰.探讨了样品的蓝光发光机制.