Fe與Cu摻雜ZnO薄膜的溶膠凝膠旋涂法制備工藝及性能研究
發(fā)布時間:2018-06-25 02:57
本文選題:氧化鋅薄膜 + 溶膠凝膠法 ; 參考:《長春理工大學》2011年碩士論文
【摘要】:氧化鋅(ZnO)是一種直接帶隙寬禁帶(3.37 eV)Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體材料,具有較大的激子束縛能(60 meV),可以在室溫下實現紫外光的受激發(fā)射,為短波長發(fā)光器件和激光器應用提供了廣闊的發(fā)展前景。近年來,對其研究和開發(fā)在國內外科學界及工業(yè)部門引起了極大的關注和興趣。ZnO優(yōu)異的特性和廣泛的應用依賴于高質量,低成本的ZnO薄膜的制備;诖,本文采用溶膠凝膠法制備出高質量的ZnO薄膜,并采用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、紫外-可見光譜儀(UV-Vis)、光致發(fā)光光譜(PL)等方法測試和分析了不同Fe、Cu摻雜濃度對ZnO薄膜的結構、形貌、光學性能的影響。并通過對ZnO薄膜的變溫光致發(fā)光規(guī)律的分析,揭示了ZnO薄膜的紫外發(fā)射和可見光發(fā)射的可能發(fā)光機制。 第一章,簡述了ZnO的基本性質和基本結構,分析了制備ZnO薄膜常用的幾種方法,比較了他們之間的優(yōu)缺點;仡櫫私陙韲鴥韧鈀nO薄膜在應用方面的發(fā)展,并提出本論文的立題依據和創(chuàng)新點。 第二章,主要介紹了用于制備ZnO薄膜的溶膠凝膠技術的發(fā)展歷史,基本原理以及成膜方法。最后介紹了本論文用到的測試手段及其工作原理。 第三章,討論了溶膠凝膠法制備ZnO薄膜的主要的影響因素,并詳細分析了在相同工藝條件下,不同溶劑對制備ZnO薄膜的結構、形貌和光學性質的影響,研究發(fā)現乙二醇甲醚是生長高質量的ZnO薄膜的最佳溶劑,并對其生長機理進行了研究。 第四章和第五章,采用溶膠-凝膠法,在石英襯底上制備了摻雜不同質量分數Fe、Cu的ZnO薄膜,并采用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、紫外-可見光譜儀(UV-Vis)、光致發(fā)光光譜(PL)等方法測試和分析了不同Fe、Cu摻雜濃度對ZnO薄膜的結構、形貌、光學性能影響。 最后,總結整個論文工作得到的重要結論,提出今后繼續(xù)研究這一工作的方向。
[Abstract]:Zinc oxide ( ZnO ) is a kind of compound semiconductor material with wide band gap ( 3.37 eV ) 鈪,
本文編號:2064225
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