【摘要】：氧化鋅(Zinc oxide,ZnO)是一種具有六方纖鋅礦結構的II-VI族直接帶隙(3.37eV)金屬氧化物,激子束縛能高達60meV,在光電器件的應用上具有很大優(yōu)勢,天然呈n型導電。由于穩(wěn)定的化學性質和良好的光學、電學特性,并且其自然儲備豐富、價格低廉,ZnO被廣泛的應用在發(fā)光材料、透明電極材料、顯示器和窗口材料上。對氧化鋅進行合理的摻雜,可以有效改善其光學性能和電學性能,是目前短波長的發(fā)光材料領域研究的熱點。本文先對薄膜材料進行了介紹,主要包括了薄膜材料的特點和未來前景,接著詳細介紹了ZnO材料的結構特征和研究現(xiàn)狀,對制備方法進行了比較,最后采用了溶膠-凝膠法制備薄膜。本文以玻璃為襯底,乙酸鋅、氯化鋰、氯化鉀和氯化銨為溶質,乙二醇甲醚為溶劑,乙醇胺為穩(wěn)定劑制備膠體,采用溶膠-凝膠旋涂法制備了未摻雜的ZnO薄膜和Li-N、K-N共摻的ZnO薄膜,采用了X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、光致發(fā)光譜(PL)和紫外-可見分光光度計(UV-VIS)的表征手段對樣品的晶體結構、表面形貌、發(fā)光性能和透過性能進行了測試。測試結果表明:Li-N、K-N元素的共摻,一定程度上能夠增強ZnO薄膜在(002)方向的生長。對于Li-N共摻ZnO薄膜,當Li元素的原子比占6at%和8at%的情況下,薄膜的c軸擇優(yōu)取向明顯,ZnO的紫外發(fā)光強度增強,缺陷發(fā)光減弱,當Li元素摻雜量在6at%時薄膜紫外發(fā)光最強。對于K-N共摻ZnO薄膜,其(002)衍射峰強度均高于未摻雜的ZnO薄膜,而對ZnO的近帶邊發(fā)光影響不大,K元素的摻雜量在6at%時的近帶邊發(fā)光強度相對最大。兩組摻雜元素對于ZnO薄膜的透過性能影響不大,整體的透過率基本維持在80%以上。
【圖文】：

圖 1.1 肖特基缺陷和弗倫克爾缺陷Fig.1.1 Schottky defect and Frenkel defect雜質原子進入晶體后也會形成點缺陷，此時一般是置換型或者填隙型缺陷，點缺膜中的含量在百分之十以內，其中以空位為主要的存在形式，圖 1.2 為幾種常見點缺陷。

4圖 1.2 幾種常見類型的點缺陷Fig.1.2 common types of point defects陷類型在晶體薄膜中也是普遍存在的，作為一種“線 1012~1013cm-2，相對塊狀晶體的位錯密度（104~106面的缺陷遠遠少于薄膜，而且不論基片表面情況怎延伸到基體表面，并在周圍產(chǎn)生畸變，產(chǎn)生位錯的原小島成型階段，生長取向是隨機不定向的，，這樣在接
【學位授予單位】：遼寧師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O484

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本文編號：2596162