ZnO薄膜的制備及其性能研究.pdf

1、ZnO是一種直接帶隙的寬禁帶半導體材料，室溫下禁帶寬度為3.37 eV，激子束縛能高達60 meV，具有可見光透過率高、紫外光吸收強的特點，因此，被認為是有望取代GaN的新一代短波長光電子材料，在平面顯示器、太陽能電池透明電極、表面聲波材料、發(fā)光元件以及壓敏電阻器等光電器件領域有著廣闊的應用前景。近年來受到越來越多研究者的注意，成為半導體領域里的一個研究熱點。 ZnO薄膜的制備方法很多，比如磁控濺射、化學氣相沉積、脈沖激光沉積

2、、MOCVD和分子束外延等。然而溶膠.凝膠方法設備簡單、易于實現(xiàn)原子級摻雜，而且不受基片種類的限制。 本論文采用溶膠-凝膠法結合旋轉涂覆工藝，以二水合醋酸鋅、乙二醇甲醚、乙醇胺為反應物，在普通玻璃襯底上制備ZnO薄膜。通過X射線衍射儀以及紫外.可見光分光光度計等分析儀器，研究了預熱處理溫度、退火時間、退火溫度、退火氣氛、溶膠濃度以及涂膜層數(shù)對ZnO薄膜的結晶質量、光透過性方面的影響，著重探索了本實驗條件下獲得高度c軸擇優(yōu)取向性、

3、光透過性能較好的ZnO薄膜的制備工藝。 研究表明，采用溶膠-凝膠方法在普通玻璃襯底上制備ZnO薄膜的最佳條件是：350℃預熱處理、600℃退火、退火時間選擇2 hour、空氣氣氛退火、溶膠濃度為0.4 mol/L、涂膜4層。 在對單晶硅襯底研究的基礎上，結合載玻片上制備性能良好ZnO薄膜的工藝參數(shù)，以單晶硅片為襯底制備高度c軸擇優(yōu)取向、光透過性能良好的ZnO薄膜，并利用熒光分光光度計對該ZnO薄膜室溫下的光致發(fā)光性能進行