【摘 要】
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多晶ZnO薄膜是一种多功能宽带隙氧化物半导体薄膜材料,它可以作为透明导电薄膜、压电薄膜、光电子器件、气敏和湿敏器件而具有广泛的应用前景.已经引起了越来越多研究者的关
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多晶ZnO薄膜是一种多功能宽带隙氧化物半导体薄膜材料,它可以作为透明导电薄膜、压电薄膜、光电子器件、气敏和湿敏器件而具有广泛的应用前景.已经引起了越来越多研究者的关注.该论文主要工作是多晶ZnO薄膜的制备和光学特性研究.采用射频反应测射法,以高纯度O<,2>和Ar作为溅射工作气体,成功地在n型硅衬底上底制备得到了高质量的多晶ZnO薄膜.系统地研究了沉积条件对多晶ZnO薄膜沉积速率的影响,分析了溅射功率、气压、靶间距对ZnO薄膜沉积速率的影响.采用XRD、SEM对薄膜的结构进行了表征.XRD测试表明,所制备的薄膜具有高度的(002)取向性;SEM测试表明,制备的薄膜致密、均匀.研究了源气体中氩气和氧气的流量比、后处理温度对薄膜发光谱的影响.结果证实,由激子复合形成的紫发光峰与薄膜的结晶状态密切相关,加热后处理能改变薄膜的结晶度,从而会增强紫峰发射.可见光波段的蓝光峰和绿发光峰则与薄膜中的氧和锌缺陷有关,通过制备时氧气流量的变化,以及在缺氧和富氧环境下的后处理可以调节这些缺陷的浓度,从而改变薄膜的发光峰位和强度.从异带底到锌缺陷形成的受主能级之间的跃迁可能是产生蓝光发射的原因,由氧缺陷形成的施主和锌缺陷形成的受主之间的跃迁可能是形成绿光发射的原因.加热后处理温度是重要的参量,它控制了加热过程中薄膜的氧化和氧的解吸附之间的平衡,从而控制了薄膜中的各种缺陷浓度分布.
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