采用超聲噴霧熱解法在石英襯底上制備了Sn-Mg共摻的ZnO納米薄膜.借助X射線衍射儀（XRD）,掃描電子顯微鏡（SEM）,光致發(fā)光譜（PL譜）,紫外-可見分光光度計(jì)（UV-Vis）和伏安特性曲線（I-V）等測試手段研究了Sn摻雜量的改變對(duì)薄膜的結(jié)構(gòu)、形貌和光電性能的影響.結(jié)果表明,適量的Sn摻雜可以提高薄膜的表面形貌和光電性能.隨著Sn摻雜量的增加,薄膜的（101）衍射峰強(qiáng)度、紫外發(fā)光峰、透過率和導(dǎo)電率都是先增加后減小,帶隙能量值從3.350eV增加到3.651eV,并且平均透過率均在80%～87%之間.當(dāng)Sn摻雜量為0.004時(shí),薄膜結(jié)晶質(zhì)量最好,表面最致密,晶粒大小最均勻,紫外發(fā)光峰強(qiáng)度最大,導(dǎo)電率最高. 

【文章來源】：遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,43(03)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

不同Sn、Mg摻雜比例ZnO薄膜XRD圖

圖2顯示了Sn摻雜濃度對(duì)Sn-Mg共摻雜ZnO薄膜表面形貌的影響．其中，圖2a～圖2e的Sn4+摻雜量分別為0.002,0.004,0.006,0.008,0.010，放大倍數(shù)分別為10.0×103,30.0×103,30.0×103,60.0×103和30.0×103．可以看出當(dāng)Sn摻雜量為0.002和0.004時(shí)薄膜表面致密、均勻，隨著摻雜量的進(jìn)一步增加，薄膜開始出現(xiàn)輕微團(tuán)聚現(xiàn)象，表面粗糙度增加，與XRD結(jié)果一致．2.3 發(fā)光性能分析

如圖3所示，在室溫下測量了薄膜的光致發(fā)光譜，激發(fā)波長為325nm．圖中分別顯示了360～410nm和410～600nm范圍內(nèi)的兩種發(fā)光帶．可以看出，近能帶發(fā)射峰的位置隨著Mg摻雜而發(fā)生藍(lán)移．Sn摻入后，370nm附近的紫外發(fā)射峰變強(qiáng)，并且峰形變窄，薄膜的發(fā)光性能得到明顯改善，主要原因是導(dǎo)帶上電子向VZn的淺受主能級(jí)躍遷和淺施主能級(jí)上的Zni向價(jià)帶頂躍遷．當(dāng)Sn摻雜量為0.002和0.004時(shí)，紫外發(fā)射峰強(qiáng)度較高，藍(lán)移明顯，這是由于Sn摻雜能促進(jìn)輻射激子復(fù)合和帶間躍遷．此外，可見發(fā)射帶的較低強(qiáng)度可能是由于Sn摻雜降低了薄膜的缺陷．而隨著Sn濃度的增加，近能帶發(fā)射峰的強(qiáng)度明顯降低．這個(gè)結(jié)果可以解釋為Sn的濃度增加，導(dǎo)致出現(xiàn)更多雜質(zhì)進(jìn)而改變膜的結(jié)構(gòu)，因此結(jié)晶質(zhì)量降低．說明適量的Sn摻雜，可以提高薄膜的發(fā)光性能．2.4 透過率分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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