納米ZnO發(fā)光性質(zhì)研究.pdf

1、ZnO是一種直接寬禁帶半導(dǎo)體，室溫下禁帶寬度為3.37eV，激子束縛能高達(dá)60meV，是制備紫外半導(dǎo)體發(fā)光器件和半導(dǎo)體激光器的理想材料。ZnO由于其自身特性，很容易制備出各種納米結(jié)構(gòu)。ZnO納米結(jié)構(gòu)，由于尺寸的減小，使其性質(zhì)與體材料有顯著不同。ZnO納米結(jié)構(gòu)在制備納米光電子器件、氣敏傳感器等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用價值。
　　 為了提高ZnO納米器件的性能和研究納米結(jié)構(gòu)的潛在應(yīng)用，有必要對其光學(xué)性質(zhì)有更深的理解。本文采用脈沖激光沉積方

2、法生長了ZnO納米晶薄膜，研究其形貌、成分對其光學(xué)性能的影響，著重探索了其低溫下發(fā)光機(jī)理。本文還采用化學(xué)氣相沉積方法生長了ZnO納米點(diǎn)，對其光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。
　　 主要研究結(jié)果如下：
　　 1.利用PLD方法，以Si(111)為襯底，先生成一層In2O3模板，再在模板上生長ZnO納米晶薄膜。
　　 2、對納米晶薄膜的光學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，分析了其發(fā)光機(jī)理。變溫光致發(fā)光譜表明，在15K時，PL譜有一個很強(qiáng)的

3、發(fā)射峰位于3.372eV。通過對應(yīng)力、表面鈍化以及非故意111摻雜等因素的分析，認(rèn)為該發(fā)光峰為局域激子，其局域勢阱深度～5 meV，隨著溫度的升高，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂杉ぷ印?br>　　 3、研究了退火對納米晶薄膜的影響。退火后，表面納米晶密度顯著下降，低溫PL譜的峰位紅移，強(qiáng)度明顯降低，解釋為局域化程度的減弱。
　　 4、采用CVD方法制備了ZnO納米點(diǎn)，研究了其光致發(fā)光譜，發(fā)現(xiàn)低溫下3.339和3.313eV兩個發(fā)光峰，變溫光致