水热法制备In掺杂ZnO薄膜的表面形貌及其光学性质

摘要

采用水热法在ZnO籽晶层上制备了不同In掺杂量的ZnO薄膜,用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、紫外可见分光光度计和荧光光谱仪等测试分析薄膜的微结构、表面形貌、透射谱和室温光致发光谱。结果表明,In离子的掺入未改变薄膜的晶相结构,但抑制了ZnO晶粒的生长,使得ZnO的结晶度明显下降。随着In含量的增加,薄膜表面rms粗糙度和平均颗粒尺寸均逐渐减小,光学带隙Eg先增大后减小。所有薄膜的PL谱中均观察到405 nm左右的紫光发光带,研究了In掺杂量对紫光发光带的强度和峰位的影响,并对其紫光发射机理进行了探讨。