退火气氛对稀土Eu^(3+)掺杂ZnO薄膜结构和发光性质的影响

摘要

采用脉冲激光沉积(PLD)法在Si(111)衬底上制备稀土Eu^(3+)掺杂的ZnO薄膜材料,分别在纯氧和真空气氛中进行退火处理。XRD图谱中仅观察到尖锐的ZnO(002)衍射峰,表明ZnO:Eu^(3+),Li^+薄膜具有良好的c轴取向。薄膜的结构参数显示:在纯氧气氛中退火的样品具有较大的晶粒尺寸且应力较小,表明在纯氧中退火的样品具有较好的结晶质量。通过光致发光谱发现,在纯氧中退火的样品的I_(UV)/I_(DL)比值较大,说明在纯氧中退火的样品缺陷去除更充分,结晶质量更好。当用395 nm光激发样品时,仅发现Eu^(3+)位于595 nm附近的~5D_0→~7F_1磁偶极跃迁峰。并没有发现Eu^(3+)在613 nm附近的特征波长发射,表明掺杂的Eu^(3+)占据了ZnO基质反演对称中心格位。