Cu掺杂浓度对ZnO/PS纳米复合体系光学性能的影响

摘要

用电化学阳极氧化法腐蚀p型(100)的单晶硅片制成多孔硅(PS)衬底,然后采用射频反应磁控溅射技术在PS衬底上沉积了不同Cu掺杂浓度的ZnO薄膜.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外分光光度计和荧光分光光度计研究了不同Cu掺杂浓度对薄膜结构和光学性能的影响.XRD结果显示:所有样品都呈现出较强的(002)衍射峰,有很好的c轴择优取向;SEM形貌显示:ZnO晶粒覆盖了PS的孔洞,薄膜表面平整,晶界较明显;透射吸收谱显示:ZnO薄膜有较高的平均透射率,并随着Cu掺杂量的增加而降低,光学带隙值由3.22eV减小到3.15eV;样品的光致发光谱显示:ZnO/PS纳米复合体系在可见光区(380—750nm)形成了较宽的发光带,并且掺杂浓度对发光强度有显著的影响.ZnO的蓝光、绿光与PS的红橙光叠加,呈现出了较宽的白光发射.