| 题名 | Sol-gel法制备掺杂ZnO薄膜的研究 |
| 作者 | 耿武 |
| 答辩日期 | 2016 |
| 导师 | 于富成 ; 胡克潮 |
| 关键词 | 溶胶凝胶法 掺杂 ZnO薄膜 半导体 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | ZnO是直接宽禁带半导体材料,室温下带隙宽3.37eV,激子结合能达到60meV,比GaN高出很多,使其在光电等领域有着可观的应用前景。要想使ZnO应用在实际生活中,需要解决的问题是实现ZnO的p型掺杂和p-n结的制备,而且可见光区的发光机理,没有得到大家统一的认可。本文采用溶胶-凝胶的方法制备B单掺、B和N共掺、Na和N共掺ZnO薄膜,考查了不同热处理温度以及掺杂浓度等因素对ZnO薄膜的结晶性、光学性能的影响,本文掺杂N元素的量与Zn的原子比为2.5:100。研究了B单掺杂、B和N共掺杂ZnO薄膜试样的性能,在不添加水解控制剂时,所配置溶液出现了白色沉淀,但较少量的水解控制剂不会出现白色沉淀,通过XRD衍射分析,适量的水解控制剂有助于掺杂ZnO结晶性的提高,当水解控制剂乙酰丙酮用量过多,试样的(002)峰的强度会降低;此外,少量的B掺入和较低的热处理温度会使ZnO的结晶性和光学性能明显改善。然而,在过高或过低热处理温度时,会使ZnO出现更多的缺陷,导致结晶性下降。通过光致发光谱的分析,发现紫外发光峰强度与ZnO结晶质量成正比,过高的B掺杂浓度还会使ZnO透射性得到提高。考查了不同Na掺杂浓度和热处理温度对Na和N共掺ZnO薄膜结晶性和光学性能的影响。发现一定量Na的掺入以及适度的热处理温度会使ZnO结晶性和光学性能得到改善,通过XRD衍射分析,当Na与Zn原子比为14:100时试样有着最好(002)峰择优取向性,过高或过低Na的掺入,会诱发出更多的缺陷使ZnO结晶性下降。在700℃热处理时掺杂ZnO有着最优的取向性和结晶质量,过高或过低热处理温度同样会影响薄膜的缺陷浓度导致结晶质量下降。通过光致发光谱测试,在紫外光区峰强与最佳掺杂浓度和热处理温度成正比关系,在可见光区468nm附近的蓝光,随掺入量的升高,略有红移,并且强度有所增加。700℃热处理条件下蓝光发光峰较强,当Na掺杂量过高以及较高的热处理温度时,位于575nm附近区域出现黄光。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 58 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/91823]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 耿武. Sol-gel法制备掺杂ZnO薄膜的研究[D]. 2016. |
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