Sb掺杂ZnO论文：直流磁控溅射制备ZnO：Sb薄膜及其光学性能研究.doc

Sb 掺杂 ZnO 论文:直流磁控溅射制备 ZnO : Sb 薄膜及其光学性能研究【中文摘要】氧化锌(ZnO) 是一种新型的直接宽禁带化合物半导体材料, 室温下禁带宽度约为 , 激子束缚能约为 60meV, 在室温下易实现高效率的受激发射。由于 ZnO 在结构、电学和光学等方面有诸多优点, 加上 ZnO 薄膜制作方法的不断优化, 使其在发光二极管、透明导电膜、太阳能电池窗口材料、表面声波器件、气敏传感器等领域具有广泛的应用。本文采用直流磁控溅射镀膜工艺, 分别在玻璃衬底上沉积了 ZnO 及不同锑掺杂浓度的薄膜(ZnO:Sb), 在实验中薄膜样品分别在高纯氮气中进行了退火热处理, 退火温度为 450 ℃和 550 ℃,退火时间为 1 小时。采用台阶仪、双光束紫外- 可见分光光度计、 X射线衍射(XRD) 和荧光分光光度计等手段对制备的 ZnO及Sb 掺杂的 ZnO 薄膜样品的厚度、结构和光学性质等进行了深入的研究。 XRD 结果表明, 随着退火热处理温度的升高,ZnO 晶粒逐渐增大, 并逐渐从非晶态向晶态转变, 得到在(002) 方向上择优生长的 ZnO 薄膜, 获得了稳定性较好的工艺条件。本文分析了 Sb 的掺杂量、氧气浓度和退火温度对 ZnO 及 ZnO:Sb 薄膜透射率、微结构及光学带隙的影响。研究结果发现:Sb 的掺杂使得薄膜的晶面间距变大, 随着掺杂量的增加... 【英文摘要】 Zinc oxide (ZnO) isa pound semiconductor material with direct wide band gap of about at room temperature. Its exciton binding energy is 60 meV. Theoretically it is more easily to achieve stimulated emission efficiently. The ZnO has many advantages in the structural, electrical and optical, etc. the production methods of ZnO thin films keep optimizing, So there are great potential applications in light-emitting diodes, transparent conductive film, solar cell windows, surface acoustic wave devi... 【关键词】 Sb 掺杂 ZnO 直流磁控溅射透射率光学带隙光致发光【英文关键词】 Sb-doped ZnO DC ron sputtering Transmittance Optical band gap Photoluminescence 【目录】直流磁控溅射制备 ZnO : Sb 薄膜及其光学性能研究摘要 5-6 ABSTRACT 6-7 1 绪论 10-25 概述 10-12 ZnO 的结构及薄膜的优点 12-14 ZnO 及 ZnO : Sb 薄膜的性质及应用研究 14-19 ZnO 及 ZnO : Sb 薄膜的性