ZnO緩沖層對(duì)玻璃襯底上的MgxZn1-xO薄膜光學(xué)特性影響的研究.pdf

1、近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)ZnO和MgO混合生成的MgxZn1-xO三元化合物根據(jù)所含的MgO含量的不同,帶隙可以在3.3-7.7eV之間連續(xù)變化,使其在光電探測(cè)光譜響應(yīng)區(qū)域的范圍和光發(fā)射的范圍從藍(lán)光到深紫外波段,甚至實(shí)現(xiàn)日盲區(qū)紫外探測(cè)。MgxZn1-xO三元化合物是一種ZnO基半導(dǎo)體材料,是通過(guò)不同的制備方法摻雜Mg元素,制備出的新型Ⅱ-Ⅵ族寬帶隙三元化合物半導(dǎo)體材料,成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。關(guān)于MgxZn1-xO合金相關(guān)發(fā)光器件主要包括以下兩種:一

2、種是MgxZn1-xO合金作為ZnO基器件的勢(shì)壘層,另一種是MgxZn1-xO合金本身作為發(fā)光層。而就MgxZn1-xO薄膜的發(fā)光而言,國(guó)內(nèi)外還處于研究的起步階段,一般從兩個(gè)方面展開,分別是LED和光致發(fā)光,在LED這一方面,因?yàn)楹茈y獲得p型的MgxZn1-xO,所以很難制備,相對(duì)來(lái)說(shuō)光致發(fā)光比較容易實(shí)現(xiàn),本文正是在這樣的背景下,開展了一些相關(guān)的MgxZn1-xO薄膜的制備及檢測(cè)的研究工作。
　　 (1)本文通過(guò)溶膠-凝膠法,成

3、功在玻璃襯底上制備出MgxZn1-xO薄膜,而MgxZn1-xO薄膜與玻璃襯底之間存在的較大的晶格失配和熱失配,這會(huì)導(dǎo)致MgxZn1-xO薄膜的結(jié)晶質(zhì)量下降,并導(dǎo)致紫外發(fā)光性能降低,所以在襯底與MgxZn1-xO薄膜間加入ZnO緩沖層,通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)加入緩沖層后對(duì)MgxZn1-xO薄膜的結(jié)晶質(zhì)量,透過(guò)率,紫外發(fā)光等特性均有影響,對(duì)薄膜的結(jié)晶質(zhì)量有明顯提高,而對(duì)紫外發(fā)光強(qiáng)度有所提高,分析主要原因是ZnO緩沖層減小了MgxZn1-xO薄膜與玻

4、璃襯底之間存在的較大的晶格失配和熱失配。
　　 (2)在研究引入ZnO緩沖層后對(duì)制備出的MgxZn1-xO薄膜的結(jié)晶質(zhì)量和紫外發(fā)光性能確實(shí)有提高的基礎(chǔ)上,通過(guò)溶膠.凝膠法制備了不同制備參量的MgxZn1-xO薄膜,對(duì)加入ZnO緩沖層后的MgxZn1-xO薄膜中Mg含量,厚度,退火溫度的變化對(duì)其結(jié)晶質(zhì)量,透過(guò)率,紫外發(fā)光等特性的影響做了研究與檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,結(jié)晶質(zhì)量,透過(guò)率,紫外發(fā)光在鍍膜次數(shù)為4層時(shí)都達(dá)到了最好;而升高退火溫