碱金属掺杂ZnO薄膜发光性能研究

摘要

采用固相反应法制备了不同比例的碱金属掺杂ZnO靶材,并利用磁控溅射法在Si(111)基片上制备不同温度下生长的c轴择优取向ZnO薄膜。通过XRD、AFM和荧光光谱(PL谱)研究了掺杂元素和掺杂比例对薄膜结构和发光特性的影响。结果表明,掺杂未改变ZnO的结构,薄膜具有很好的c轴择优取向。室温下用325 nm的氙灯作为激发光源得到不同样品的PL谱,分析表明,紫外发光峰来源于自由激子的复合辐射与带间跃迁,蓝绿发光峰与锌缺陷和氧缺陷有关。此外还探讨了紫外发光峰红移的可能机理。