Fe與Cu摻雜ZnO薄膜的溶膠凝膠涂法制備工藝及性能研究.pdf

1、氧化鋅(ZnO)是一種直接帶隙寬禁帶(3.37eV)Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體材料，具有較大的激子束縛能(60meV)，可以在室溫下實現(xiàn)紫外光的受激發(fā)射，為短波長發(fā)光器件和激光器應(yīng)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(nèi)外科學(xué)界及工業(yè)部門引起了極大的關(guān)注和興趣。ZnO優(yōu)異的特性和廣泛的應(yīng)用依賴于高質(zhì)量，低成本的ZnO薄膜的制備。基于此，本文采用溶膠凝膠法制備出高質(zhì)量的ZnO薄膜，并采用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM

2、)、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F(xiàn)e、Cu摻雜濃度對ZnO薄膜的結(jié)構(gòu)、形貌、光學(xué)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(zhì)和基本結(jié)構(gòu)，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。回顧了近年來國內(nèi)外ZnO薄膜在應(yīng)用方面的發(fā)展，并提出本論文的立題依據(jù)和創(chuàng)新點。
　

3、　第二章，主要介紹了用于制備ZnO薄膜的溶膠凝膠技術(shù)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(jié)構(gòu)、形貌和光學(xué)性質(zhì)的影響，研究發(fā)現(xiàn)乙二醇甲醚是生長高質(zhì)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(zhì)量分