ZnO薄膜的溶膠凝膠法制備工藝及其性能的研究.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)光器件和激光器應用提供了廣闊的發(fā)展前景。ZnO優(yōu)異的特性和廣泛的應用依賴于高質(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，研究溶劑和熱處理過程對于ZnO薄膜結(jié)構(gòu)形貌及其光學性質(zhì)的影響，并通過對制備ZnO薄膜的變溫光致發(fā)光規(guī)律的分析，揭示了ZnO

2、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的基本結(jié)構(gòu)和基本性質(zhì)，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薄膜的應用方面的發(fā)展，并提出本論文的工作意義和創(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(shù)發(fā)展歷史，基本原理及成膜方法。最后介紹了本論文用到的測試手段及其工作原理。 第三章，討論了用溶膠凝膠法制備ZnO薄膜的影響因素，并詳細分析了在相同

3、工藝條件下，不同溶劑對生長的ZnO薄膜的結(jié)構(gòu)、形貌和光學性質(zhì)的影響，指出并討論乙二醇甲醚是生長高質(zhì)量的ZnO薄膜的合適溶劑，并對其生長機理進行了研究。 第四章，主要討論用乙二醇甲醚作為溶劑制備ZnO薄膜，采用三步法沉積ZnO薄膜，并分析最后的熱處理溫度的不同對ZnO薄膜的影響，發(fā)現(xiàn)最后的處理溫度在650℃附近能得到結(jié)構(gòu)和光學性質(zhì)優(yōu)異的ZnO薄膜。 第五章，采用兩步法生長ZnO薄膜，在熱退火溫度相同的情況下，詳細研究了預處