Sol-Gel法旋转涂覆制备ZnO薄膜及其光电性质研究.pdf

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篫ㄖ聘鱖薄膜及其性质的研究硕士论文
应用上提供了强有力的理论基础。年,美国佐治亚理工学院的王中林【帐谠峁褂胄灾纳米材料,被誉为“世纪最有前途的材料悄壳安牧涎а芯康囊桓鋈鹊悖别是半导体纳米材料,如Ⅲ.搴虸鲎灏氲继濉D擅装氲继宀牧暇哂心擅撞牧系小尺寸效应和宏观量子隧道效应等奇特性质,使其在未来功能光电材料的应用中有着重要作用【¨。近年来,微电子技术发展迅猛,各种光电子器件特征尺寸不断缩小,固体半导体材料趋于微型化方向发展,对纳米材料的依赖越来越强。氮化镓蚱宽禁带和高效率蓝绿光发光成功取代砷化镓和磷化铟晌5谌滦桶导体材料,是目前半导体照明材料中的核心组件,但嬖谥票赋牡装汗蟆⑸だ难等不足。洽颍鲎逯苯涌斫氲继澹隚具有相似的晶体结构,并且激子束缚能大,制备原料丰富便宜,技术简单,有望取代晌P乱淮亩滩ǔす电材料亲钣星巴镜牡谌斫氲继逯唬缭辏琋瓻头⑾至电子束泵浦牧系臀率芗し湎窒螅捎诜淝慷人嫖露壬叨杆偎ゼ酰以限制了该材料的应用。年,热嗽谑椅孪麓幽擅譠薄膜中成功观测到紫外受激发射现象。随后和等人也报道了∧さ墓獗闷纸贤馐芗发射现象昝拦鞅贝笱У牟芑鄣热嗽赯多晶粉末薄膜上获得了自形成谐振腔室温随机紫外激光,使得牧铣晌9獾缌煊虻难芯咳让趴翁庵唬⒘巳们对∧し⒐馓匦缘难芯咳惹椤】。随后不同形貌的纳米淖贤夥⒐夂涂杉区的蓝绿发光均有报道贤馐芗し⒐獾幕砑捍锍晒彩叮馕猌在短波器件的刑岢鐾ü齔纳米线将机械能转化为电能,使得难沟缧灾屎桶氲继特性完美结合,并提出纳米发电机的原理,第二年,他们科研小组成功研发出以超声波为机械能来源的可独立工作的直流纳米发电机【俊D壳埃芽7⒊鲇筛叻肿颖∧し装的输出电压为慕涣髂擅追⒌缁緎】,可望成功研制出纳米电源和纳米衣物发电技术而备受人们关注,又一次引发学术研究的热潮。强斫氲继宀牧希墒现不同波段的的发光现象,光电耦合系数大,介电常数小,光透过率高,且易于实施掺杂等特点,使得它在光电磁方面拥有特殊的优异性质,具有广阔的应用前景【俊且恢至叫匝趸铮N孪挛0咨ü烫澹尤戎!的晶体结构主要有三种形态,闪锌矿结构、岩盐矿结构和纤锌矿结构。其中闪锌矿结构和岩盐矿结构都是亚稳相,当衬底材料是立方相时,有可能生长出列靠蠼峁梗已硕士论文ㄖ票竄薄膜及其性质的研究·
矿结构的挥性诟呶赂哐沟奶跫虏拍芑竦谩R虼耍匀唤缰械腪多以纤锌矿结构存在。纤锌矿结构迨粲诹蔷点群,空间群为,晶格常数琧.,如图所示【。该结构可以看作是原子和痈髯分别组成一个六方密堆积结构的格子,】。每个原子和周围最近邻的四个庸钩梢桓鯶甇负离子配位四面体,同理,【。但这样的四面体并不是严格对称的,@叫杏岱较虻腪雍蚈原子间的距离为鳽佑肫渌龇较騉原子距离则为沟肸晶体为非中心对称结构,具有热电和压电特性。沿轴方向,原子与咏惶娑鸦帕校直鹦纬蒢ɑ婧蚈极化面,使沿方向具有极性,沿该方向生长所需的的表面自由能最低,所以可以表现出面择优取向生长特性。∧つ诓客ǔ>哂芯迦毕荩ㄑ蹩瘴虎鬿⑿靠瘴、氧填隙、锌填隙脱醮砦等。晶体缺陷对∧さ牡墓獾缧灾视跋煜灾MǔG榭下,不掺杂的∧な浅蕁型的,采用合适的掺杂剂提高薄膜的电学性能以满足不同材料的应用。同时,∧ぞ哂泄庋Х⒐庑阅堋9庵路⒐馐呛饬勘∧ぶ柿恐匾J段之一,可用于检测∧そ峋缘挠帕樱蛭1∧つ诓看嬖诖罅烤迦毕荨8咧量∧な椅孪碌墓庵路⒐夤馄啄芄怀氏趾芎玫拿挥腥毕莸淖贤夥⑸浞濉的室温光致发光光谱中,通常有紫外发射和可见发射。紫外发光是由边带自由激子的跃迁和复合引起的;而对于可见光发射,没有统一的认识,一般认为是由于薄膜内部本征缺陷造成的,具体峰的位置所产生的原因如表所示【】。这使得诙滩ǔす獾诵靠缶褰峁共挥镣硕士论文图甀.
~一舶蝴螂一椰舢锄琶锄硼吾一硼吾幻脚泖舶蝴螂一椰舢锄琶锄硼吾㈣硼吾幻∧。历填隙∧さ闹票阜椒ê芏啵煌姆椒ㄖ票杆玫谋∧さ慕峁埂⑿蚊病⒐獾缧灾是不一样的,通过控制工艺参数以改善材料的性能。常见的制备方法有磁控溅射法.、化学气相沉积⒎肿邮庋、。磁控溅射法,简称悄壳把芯孔畛墒斓囊恢种票副∧さ方法。其原理是惰性气体在电磁场作用下辉光放电,产生的等离子体经电场加速后成为高能量粒子,轰击特定靶材,使靶材上的原子或分子脱落,在基片上沉积形成薄膜。表氖椅鹿庵路⒐饪杉馇虺龇逦恢眉安峰位置产生原因近边带发射氧错位浅旅主氧空位过渡瘴表面缺陷/’‘旧
监呈爸票竄薄膜的情况,结果发现增加镀膜次