發(fā)布時間：2019-01-10 12:46

【摘要】：以Zn(Ac)_2 2H_2O和Tb_4O_7為原料,采用溶膠-凝膠、浸漬-提拉技術(shù)在單晶硅(100)襯底上制備了鋱摻雜的氧化鋅(ZnO∶Tb)薄膜。分別在氮氣和氫氣氣氛下對薄膜進行退火處理,并進行了XRD、IR、EDS和AFM表征,同時結(jié)合熒光光譜測試詳細研究了退火氣氛對薄膜發(fā)光性質(zhì)的影響。結(jié)果表明,經(jīng)氮氣和氫氣氣氛處理的薄膜中,ZnO∶Tb粒子均具有六方纖鋅礦結(jié)構(gòu),且排列致密均勻,相應(yīng)的ZnO∶Tb粒徑分別為59和45 nm。經(jīng)氮氣氣氛處理的ZnO薄膜,摻雜前后的發(fā)光情況變化顯著,由485 nm的藍光發(fā)射移到382 nm的紫外發(fā)射。用氫氣進行退火處理時,摻雜前后薄膜的熒光光譜都由強的紫外發(fā)射和弱的藍光發(fā)射組成,但摻雜后薄膜的紫外光發(fā)射減弱,藍光發(fā)射增強。薄膜層數(shù)為3、Tb摻雜量為3.85 mol%時,ZnO∶Tb薄膜的熒光發(fā)射效果最佳。
[Abstract]:Terbium doped zinc oxide (ZnO:Tb) thin films were prepared on monocrystalline silicon (100) substrates using Zn (Ac) _ 2 2H_2O and Tb_4O_7 as raw materials by sol-gel impregnation-Czochralski technique. The films were annealed in nitrogen and hydrogen atmospheres, and characterized by XRD,IR,EDS and AFM. The effects of annealing atmosphere on the luminescence properties of the films were studied in detail with fluorescence spectroscopy. The results show that the ZnO:Tb particles have hexagonal wurtzite structure in the films treated by nitrogen and hydrogen atmosphere, and are arranged in a compact and uniform manner. The corresponding ZnO:Tb particle sizes are 59 and 45 nm., respectively. The luminescence of ZnO films treated with nitrogen atmosphere changed significantly from 485 nm blue emission to 382 nm UV emission before and after doping. When annealed with hydrogen, the fluorescence spectra of the films before and after doping are composed of strong ultraviolet emission and weak blue emission, but the UV emission of the doped films decreases and the blue emission increases. The fluorescence emission of ZnO:Tb thin films is the best when the number of layers is 3. 85 mol% and the doping amount is 3. 85 mol%.
【作者單位】： 黑龍江大學(xué)化學(xué)化工與材料學(xué)院功能無機材料化學(xué)教育部重點實驗室;黑龍江大學(xué)《黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報》編輯部;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51472077;51302067) 黑龍江大學(xué)青年科學(xué)基金資助項目(QL201512)
【分類號】：O644.1;TB383.2

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本文編號：2406328