ZnO薄膜的摻雜及其性質(zhì)的研究.pdf

1、ZnO作為優(yōu)異的寬禁帶半導體材料，在光電領(lǐng)域的應用前景非常廣泛，已經(jīng)成為近年來研究的熱點之一，但僅僅依靠ZnO本身的性質(zhì)有時難以達到應用的要求和目的，因此人們通過摻雜其它元素的辦法去調(diào)節(jié)和改善ZnO的光電磁各等方面的性能。本論文即主要著眼于ZnO摻雜薄膜的制備及其性質(zhì)的研究，全文共分為四章。 第一章簡要闡述了ZnO的晶體結(jié)構(gòu)性質(zhì)、電子結(jié)構(gòu)性質(zhì)、制備方法、器件的制備以及ZnO目前的研究方向和發(fā)展趨勢。第二章則介紹了我工作期間用到的

2、兩種主要設(shè)備(PLD和RF濺射)的功能及原理，另外再簡要介紹了一些實驗中用到的測試手段。 第三章論述的是ZnO摻Ag薄膜的制備及其性質(zhì)的研究。我們利用PLD的方法，制備了含有不同摻雜含量的ZnO：Ag(0，1和8wt％)。X射線衍射分析顯示，由355nm激光制備的薄膜具有明顯的鉛鋅礦結(jié)構(gòu)，這與由1064nm激光制備的ZnO：Ag薄膜有很大的不同。我們認為這種差別是由激光能量密度的差異而造成的。此外，經(jīng)過退火處理后，PL測試顯示1

3、064nm激光沉積的ZnO：Ag薄膜較之未摻雜的樣品，紫外發(fā)光峰有著極為明顯的增強。同樣的現(xiàn)象在355nm激光沉積的薄膜中未能發(fā)現(xiàn)。通過細致的比較和分析，我們認為這種紫外峰的增強，是由ZnO：Ag薄膜中的納米Ag顆粒引起的局域表面等離子共振而導致的。 第四章是關(guān)于透明導電薄膜的工作。我們利用RF濺射制備了ZnO摻Mg、Ga薄膜，在氫氣中退火后，樣品的透射譜先藍移后紅移，而電阻率先降后升，其中在氫氣中500℃、10分鐘退火后的樣品