氧化鋅(ZnO)-Ag納米結(jié)構(gòu)的光電性質(zhì)研究.pdf

1、作為II-VI族半導(dǎo)體材料的ZnO，具有寬的帶隙（3.37 eV）和大的激子束縛能（60 meV），是制作紫外光電器件的理想材料，因而受到人們的廣泛關(guān)注。本文圍繞ZnO材料的p型摻雜和熒光增強(qiáng)兩個(gè)熱門領(lǐng)域開展工作，獲得了相關(guān)的研究成果。具體研究工作與成果如下：
　　以Ag2S為摻雜源，使用電子束蒸發(fā)法在石英襯底上制備了Ag-S共摻p型ZnO薄膜，研究Ag2S摻雜濃度對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)及電學(xué)性質(zhì)的影響。結(jié)果表明2wt％Ag2S摻雜濃度的薄膜

2、具有更好的晶體質(zhì)量且展現(xiàn)出p型導(dǎo)電特征。其電學(xué)性質(zhì)為：電阻率為0.0347Ω?cm，遷移率為9.53cm2/Vs，室溫下空穴濃度為1.89×1019cm?3。XPS測(cè)試表明Ag與S已經(jīng)摻入ZnO薄膜并形成AgZn-nSO復(fù)雜受體。而且，制作的ZnO:（Ag,S）/i-ZnO/ZnO:Al同質(zhì)PN結(jié)具有整流特性，進(jìn)一步確認(rèn)Ag-S共摻ZnO薄膜的p型導(dǎo)電特征。
　　利用溶膠凝膠法制備出ZnO量子點(diǎn)，通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度可以實(shí)現(xiàn)ZnO量子

3、點(diǎn)尺寸的調(diào)控。利用時(shí)域有限差分法計(jì)算了五邊形Ag納米線的局域表面等離子體共振效應(yīng)。結(jié)果表明，在橫向共振模式中，五邊形Ag納米線消光譜存在340 nm和375 nm兩個(gè)消光峰。通過(guò)進(jìn)一步模擬計(jì)算不同波長(zhǎng)光激發(fā)下的Ag納米線截面處的電荷和電場(chǎng)分布，確認(rèn)了短波長(zhǎng)消光峰來(lái)自電偶極共振，而長(zhǎng)波長(zhǎng)消光峰來(lái)自四極共振。這種電偶極和四極共振模式分布與Ag納米線截面形狀有關(guān)。最后，給出了五邊形Ag納米線的電場(chǎng)增強(qiáng)分布情況。五邊形截面的頂點(diǎn)處的電場(chǎng)增強(qiáng)明顯