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相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 135 毫秒
1.
采用射频反应溅射法在不同衬底上制备Zn3N2薄膜,然后对其原位氧化制备ZnO薄膜。利用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光谱(PL)等表征技术研究了不同衬底对ZnO薄膜的结晶特性和发光性能的影响。XRD研究结果显示:Zn3N2薄膜在500 ℃原位氧化3 h后完全转变为ZnO薄膜,在玻璃和熔融石英衬底上制备的多晶ZnO薄膜无择优取向,而单晶硅(100)衬底上的多晶ZnO薄膜具有较好的沿(002)方向的择优取向。PL测试结果显示:硅和熔融石英衬底上的多晶ZnO薄膜发光性能良好,激子复合产生的紫外发光峰很强,且半高宽较窄,而来自于深能级发射的绿色发光峰很弱;而玻璃衬底上的多晶ZnO薄膜发光性能较差。  相似文献   

2.
原位氧化Zn3N2制备P型ZnO薄膜的性能研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
采用射频反应溅射法在玻璃衬底上制备Zn3N2薄膜,然后向真空室中通入纯氧气进行热氧化制备ZnO薄膜.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、霍尔效应测量、透射光谱和光致发光光谱等表征技术,研究了氧化温度和氧化时间对ZnO薄膜的结晶质量、电学性质和光学性能的影响.研究结果显示,450℃下氧化2h后的样品中除含有ZnO外,还有Zn3N2成分,500℃下氧化2h可以制备出电阻率为0.7Ωcm,空穴载流子浓度为1017cm-3,空穴迁移率为0.9cm2/Vs的具有c轴择优取向的p型ZnO薄膜.此时的ZnO薄膜具有良好的光学特性,紫外可见光范围内透过率为85%,处于紫外区域的激子复合产生的发光峰很强,且半高宽较窄,而处于可见光部分来自于深能级发射的绿色发光峰很弱.这种工艺制备的ZnO薄膜质量较好,有利于实现在短波长光电器件方面的应用.  相似文献   

3.
张军  谢二庆  付玉军  李晖  邵乐喜 《物理学报》2007,56(8):4914-4919
采用射频反应溅射法在玻璃衬底上制备Zn3N2薄膜,然后向真空室中通入纯氧气进行热氧化制备ZnO薄膜.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、霍尔效应测量、透射光谱和光致发光光谱等表征技术,研究了氧化温度和氧化时间对ZnO薄膜的结晶质量、电学性质和光学性能的影响.研究结果显示,450 ℃ 下氧化2 h后的样品中除含有ZnO外,还有Zn3N2成分,500 ℃下氧化2 h可以制备出电阻率为0.7 Ωcm,空穴载流子浓度为10关键词: p型ZnO薄膜 3N2薄膜')" href="#">Zn3N2薄膜 射频溅射 原位氧化  相似文献   

4.
采用射频磁控溅射法在Si衬底上制备了高c轴择优取向的ZnO薄膜,研究了退火对ZnO薄膜的晶粒尺度和发光光谱的影响。XRD结果显示退火可以改善ZnO薄膜的结构特性,PL谱结果显示退火对ZnO薄膜的发光强度产生很大影响。  相似文献   

5.
由GDARE法在较低温度下,以玻璃为衬底沉积ZnO薄膜,用SEM、AFM、XRD及交流阻抗谱测量等方法研究了衬底温度对薄膜表面形貌、晶体结构以及晶体导电性质的影响.研究结果表明,室温下沉积的薄膜为颗粒致密的非晶相结构,晶界电阻较小.在衬底温度大于50℃时,由GDARE法可沉积出具有一定c轴取向的ZnO薄膜.随衬底温度的升高,薄膜沿c轴择优生长趋势明显增强,内应力减小,晶界效应增强,晶界电阻增大.衬底温度大于100℃后,沿c轴的取向度增强趋势减缓.在衬底温度180~200℃时,可获得高度c轴取向的ZnO超细微粒薄膜,其结晶性能良好,表面光滑,平均粒径30~40nm,晶粒尺寸均匀,晶形规则,沿c轴的内应力很小,取向度达0.965.此时薄膜的晶界效应增强,晶界电阻明显大于室温下沉积的薄膜,而晶粒电阻所占比例很小,总阻抗以晶界电阻为主.同时还讨论了衬底温度对薄膜晶体结构及晶界特性的影响机理.  相似文献   

6.
利用溶胶-凝胶法,在普通载玻片上使用旋转涂膜技术制备了具有c轴择优取向生长的Na-Mg共掺杂的ZnO薄膜。用XRD、SEM、光致发光(PL)及透射光谱对薄膜样品进行了表征。结果表明:Na-Mg共掺杂有利于ZnO薄膜的c轴择优取向生长,并且随着Na+掺杂浓度的增加,晶粒尺寸先增大后减小;通过比较不同掺杂浓度ZnO薄膜的PL谱,推测发光峰值位于380nm的紫外发射与ZnO的自由激子复合有关;发现掺入Mg的确能使ZnO禁带宽度增大,掺杂组分为Na0.04Mg0.2Zn0.76O时,其PL谱只有一个很强的紫光发射峰,其近带边紫外光发射强度较未掺杂的ZnO增强了近10倍,极大地提高了薄膜紫外发光性能;并且随Na+浓度增加薄膜透光性减弱。  相似文献   

7.
纳米ZnO薄膜的光致发光性质   总被引:9,自引:5,他引:9  
宋国利  孙凯霞 《光子学报》2005,34(4):590-593
利用溶胶-凝胶法制备了纳米ZnO薄膜,室温下测量了样品的光致发光谱(PL)、吸收谱(ABS)、X射线衍射谱(XRD).X射线衍射(XRD)的结果表明:纳米ZnO薄膜呈多晶状态,具有六角纤锌矿晶体结构和良好的C轴取向.观察到二个荧光发射带,中心波长分别位于395 nm的紫带、524 nm的绿带和450 nm附近的蓝带.证实了纳米ZnO薄膜绿光可见发射带来自氧空位(VO)形成的浅施主能级和锌空位(VZn)形成的浅受主能级之间的复合;450 nm附近的蓝带来自电子从VO的浅施主能级到价带顶或锌填隙(Zni) 到价带顶或导带底到VZn的浅受主能级的复合.  相似文献   

8.
ZnO/Zn界面对纳米ZnO薄膜光学性质的影响   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
采用氧等离子体辅助电子束蒸发金属Zn后低温退火的方法制备纳米ZnO薄膜。利用X射线衍射(XRD)谱、拉曼(Raman)谱、X射线光电子能谱(XPS)以及光致发光(PL)谱等手段,分析了退火温度及ZnO/Zn界面对样品的结构和发光性质的影响。Raman结果表明随着退火温度的升高,界面模式(Es)振动减弱并向低波数方向移动。当退火温度为400℃时,界面振动消失,Zn全部转化成具有六方纤锌矿结构的ZnO,得到化学配比的纳米ZnO薄膜。PL谱表明,经400℃退火处理的样品紫外发射最强,发光性质最好。  相似文献   

9.
用等离子体源辅助分子束外延(P-MBE)方法在蓝宝石(0001)面上生长出了高质量的ZnO薄膜,并对其结构和发光特性进行了研究。在XRD中只观察到ZnO薄膜的(0002)衍射峰,其半高宽(FWHM)值为0.18°;而在共振Raman散射光谱中观测到1LO(579 cm-1 )和2LO(1 152 cm-1 )两个峰位,这些结果表明ZnO薄膜具有单一c轴取向和高质量的纤维锌矿晶体结构。在吸收光谱中观测到自由激子吸收和激子-LO声子吸收峰,这表明在ZnO薄膜中激子稳定的存在于室温,并且两峰之间能量间隔为71.2 meV,与文献上报道的ZnO纵向光学声子能量(71 meV)相符。室温下在光致发光光谱(PL)中仅观测到位于376 nm处的自由激子发光峰,而没有观测到与缺陷相关的深能级发射峰,表明ZnO薄膜具有较高的质量和低的缺陷密度。  相似文献   

10.
蓝光ZnO薄膜的特性研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
朋兴平  杨扬  耿伟刚  杨映虎  王印月 《发光学报》2005,26(4):531-534,i0002
采用反应溅射法在n型硅(100)衬底上制备了ZnO薄膜,分别用X射线衍射仪、原子力显微镜和荧光分光光度计对样品的结构、表面形貌和光致发光特性进行了表征。X射线衍射结果表明,实验中制备出了应变小的c轴择优取向的ZnO薄膜;原子力显微镜观察表明,薄膜表面平整,颗粒大小约为50nm,为柱状结构,颗粒垂直于硅衬底表面生长;在室温光致发光(PL)谱中观察到了波长位于434nm处的较窄的强蓝光发射峰,该蓝光峰的半峰全宽约为50meV。对蓝光峰的发光机制进行了讨论,并推断出该蓝光峰来源于电子从Zn填隙缺陷能级向价带顶跃迁。  相似文献   

11.
李炳生  肖芝燕  马剑刚  刘益春 《中国物理 B》2017,26(11):117101-117101
P-type ZnO is crucial for the realization of ZnO-based homojunction ultraviolet optoelectronic devices. The problem associated with the preparation of stable p-type ZnO with high hole density still hinders device applications. In this paper,we introduce an alternative route to stabilizing N in the oxidation process, the thermal stability of p-ZnO is significantly improved. Finally, we discuss the limitations of the alternative doping method and provide some prospective outlook of the method.  相似文献   

12.
In this paper, the experimental results regarding some structural, electrical and optical properties of ZnO thin films prepared by thermal oxidation of metallic Zn thin films are presented.Zn thin films (d=200–400 nm) were deposited by thermal evaporation under vacuum, onto unheated glass substrates, using the quasi-closed volume technique. In order to obtain ZnO films, zinc-coated glass substrates were isochronally heated in air in the 300–660 K temperature range, for thermal oxidation.X-ray diffraction (XRD) studies revealed that the ZnO films obtained present a randomly oriented hexagonal nanocrystalline structure. Depending on the heating temperature of the Zn films, the optical transmittance of the ZnO films in the visible wavelength range varied from 85% to 95%. The optical band gap of the ZnO films was found to be about 3.2 eV. By in situ studying of the temperature dependence of the electrical conductivity during the oxidation process, the value of about 2×10−2 Ω−1 m−1 was found for the conductivity of completely oxidized ZnO films.  相似文献   

13.
The development of cost-effective and low-temperature synthesis techniques for the growth of high-quality zinc oxide thin films is paramount for fabrication of ZnO-based optoelectronic devices, especially ultraviolet (UV)-light-emitting diodes, lasers and detectors. We demonstrate that the properties, especially UV emission, observed at room temperature, of electrodeposited ZnO thin films from chloride medium (at 70 °C) on fluor-doped tin oxide (FTO) substrates is strongly influenced by the post-growth thermal annealing treatments. X-ray diffraction (XRD) measurements show that the films have preferably grown along (0 0 2) direction. Thermal annealing in the temperature range of 150-400 °C in air has been carried out for these ZnO thin films. The as-grown films contain chlorine which is partially removed after annealing at 400 °C. Morphological changes upon annealing are discussed in the light of compositional changes observed in the ZnO crystals that constitute the film. The optical quality of ZnO thin films was improved after post-deposition thermal treatment at 150 °C and 400 °C in our experiments due to the reducing of defects levels and of chlorine content. The transmission and absorption spectra become steeper and the optical bandgap red shifted to the single-crystal value. These findings demonstrate that electrodeposition have potential for the growth of high-quality ZnO thin films with reduced defects for device applications.  相似文献   

14.
Zn离子注入和退火对ZnO薄膜光学性能的影响   总被引:1,自引:2,他引:1       下载免费PDF全文
 利用溶胶凝胶方法在石英玻璃衬底上制备了ZnO薄膜,将能量56 keV、剂量1×1017 cm-2的Zn离子注入到薄膜中。离子注入后,薄膜在500~900 ℃的氩气中退火,利用X射线衍射谱、光致发光谱和光吸收谱研究了离子注入和退火对ZnO薄膜结构和光学性质的影响。结果显示:衍射峰在约700 ℃退火后得到恢复;当退火温度小于600 ℃时,吸收边随着退火温度的提高发生蓝移,超过600 ℃时,吸收边随着退火温度的提高发生红移;近带边激子发光和深能级缺陷发光都随退火温度的提高而增强。  相似文献   

15.
Highly transparent conductive Al2O3 doped zinc oxide (AZO) thin films have been deposited on the glass substrate by pulsed laser deposition technique. The effects of substrate temperature and post-deposition annealing treatment on structural, electrical and optical properties of AZO thin films were investigated. The experimental results show that the electrical resistivity of films deposited at 240 °C is 6.1 × 10−4 Ω cm, which can be further reduced to as low as 4.7 × 10−4 Ω cm by post-deposition annealing at 400 °C for 2 h in argon. The average transmission of AZO films in the visible range is 90%. The optical direct band gap of films was dependent on the substrate temperature and the annealing treatment in argon. The optical direct band gap value of AZO films increased with increasing annealing temperature.  相似文献   

16.
运用等离子体发射光谱,分析衬底温度对氮化锌薄膜制备过程中各等离子体活性基团的影响,随着温度升高,N*2第一正系B3Πg→A3Σ+u,N*2第二正系C3Πu→B3Πg,N+*2第一负系B2Σ+u→X2Σ+g,Zn*以及Zn+*活性基团等离子体发射光谱特征谱线强度逐渐增强;由于衬底温度升高,腔室中各离子动能增加,使得碰撞电离加剧,导致N*2,N+*2,Zn*以及Zn+*活性基团的等离子体离子密度增加;等离子体发射光谱分析结果表明衬底温度在一定范围内升高有利于氮化锌薄膜生长。采用离子源辅助磁控溅射技术在Al薄膜上制备Zn3N2薄膜;X射线衍射图谱(XRD)分析结果表明:室温下,反应生长出单一择优取向面(321)氮化锌薄膜;随着温度的升高,在Al膜上反应生长的氮化锌薄膜择优取向面逐渐丰富,出现(222),(400),(600),(411),(332),(431)以及(622)择优取向面,体现出随着衬底温度的升高,薄膜的结晶度逐渐增加。XP-1台阶仪分析的结果表明,随着衬底温度的升高,氮化锌薄膜的沉积率逐渐增大。场效应扫描电子显微镜(SEM)图表明氮化锌薄膜晶粒尺寸随着衬底温度的升高逐渐变小,表面结构更加致密,晶粒排列更加有序;SEM断面扫描显示Al膜和氮化锌薄膜结合非常紧密。衬底温度影响薄膜性能实验分析结果与等离子体发射光谱分析的结果基本一致,体现出等离子体发射光谱了解等离子体内在特性的有效、快捷性。  相似文献   

17.
退火对ZnO:Al薄膜光致发光性能的影响   总被引:4,自引:2,他引:4       下载免费PDF全文
 采用溶胶-凝胶工艺在石英衬底上制备ZnO:Al(AZO)薄膜,通过不同温度的退火处理,研究了退火对AZO薄膜结构和光致发光特性的影响。XRD图谱表明:所制备的薄膜具有c轴高度择优取向,随着退火温度的升高,(002)峰的强度逐渐增强,同时(002)峰的半高宽逐渐减小,表明晶粒在不断增大。未退火样品的光致发光(PL)谱由361 nm附近的紫外带边发射峰和500 nm附近的深能级发射峰组成。样品经退火后,以500 nm为中心的绿带发射逐渐减弱,而带边发射强度有所增强,并且逐渐红移到366 nm附近,与吸收边移动的测试结果相吻合。对经过不同时间退火的样品分析表明,AZO薄膜的发光特性与退火时间也有很大关系,时间过短可见波段的发射较强,但时间过长会使晶粒发生团聚,导致紫外发射峰强度减弱。  相似文献   

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