受主摻雜氧化鋅納米線的激光燒蝕生長與器件應(yīng)用研究.pdf

1、氧化鋅(ZnO)是一種重要的Ⅱ-Ⅳ族寬禁帶直接帶隙氧化物半導(dǎo)體，室溫下禁帶寬度為3.37eV，激子束縛能高達(dá)60meV，大于室溫下熱離化能(26meV)，激子在室溫下能穩(wěn)定存在?；谏鲜鎏匦?，ZnO可在透明導(dǎo)電電極、紫外發(fā)光二極管、半導(dǎo)體激光器、紫外光探測器等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
　　ZnO本征缺陷的自補(bǔ)償效應(yīng)和低的受主雜質(zhì)固溶度，使獲得高質(zhì)量的p型ZnO材料成為一個(gè)國際性難題，阻礙其在光電領(lǐng)域的應(yīng)用。近幾年，在科研工作者不懈努力下，

2、p型摻雜工作取得了很大進(jìn)展。目前關(guān)于p型ZnO研究較多的是采用Ⅴ族摻雜劑替代氧，而Ⅰ族元素(特別是Na)摻雜替代鋅，研究工作相對較少，有必要深入研究。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　1.利用激光燒蝕化學(xué)氣相沉積法(LACVD)方法生長受主摻雜的氧化鋅納米線。分別采用P2O5和Na2CO3作為受主摻雜劑，通過對靶材進(jìn)行摻雜，用N2作為反應(yīng)載氣，生長氧化鋅摻雜納米線;利用SEM、EDS、XRD、TEM、XPS等測試手段，研究生長條件，如襯

3、底溫度、生長壓強(qiáng)、催化劑層厚度等，對納米線形貌和微結(jié)構(gòu)的影響，獲得了氧化鋅納米線摻雜生長的最佳實(shí)驗(yàn)參數(shù)。
　　2.通過PL光譜技術(shù)研究了受主摻雜(Na、P)對氧化鋅納米線光學(xué)性質(zhì)的影響。對比測量了本征和受主摻雜氧化鋅納米線的室溫PL光譜，研究了摻雜對氧化鋅本征紫外和缺陷可見發(fā)光相對強(qiáng)度的影響;利用低溫PL研究了本征和受主摻雜氧化鋅納米線的光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)，確認(rèn)了激子及施主/受主能級所對應(yīng)的光譜“指紋”特征;通過變溫PL光譜，分析了不同