马李刚
- 作品数：9 被引量：9H指数：2
- 供职机构：西北师范大学物理与电子工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金甘肃省自然科学基金甘肃省高分子材料重点实验室基金更多>>
- 相关领域：理学电子电信更多>>
- 金属（Cu、Al、Ti）掺杂对ZnO薄膜微观结构和光学特性的影响
- 氧化锌/(ZnO/)是一种II-VI族直接带隙宽带半导体，室温下直接带隙宽度为3.2～3.4eV，激子束缚能高达60meV。在大气条件下，ZnO具有六方纤锌矿结构。ZnO无毒，原料廉价易得，且具有较高的化学、机械稳定性及...
- 马李刚
- 关键词：ZNOZNO光学特性
- 文献传递
- 生长ZnO薄膜的氧分压对ZnO/PS体系光学性能的影响被引量：1
- 2011年
- 采用电化学阳极氧化法,在p型（100）晶向的单晶Si片上制备多孔Si（PS）样品;以PS为衬底,采用射频反应磁控溅射技术在不同O2分压下沉积ZnO薄膜。X射线衍射（XRD）结果显示,所有ZnO/PS复合体系在衍射角为34.24°附近均出现较强的衍射峰,对应于ZnO的（002）晶面,说明样品具有良好的c轴择优取向;但由于衬底PS粗糙的表面结构,衍射峰的半高全宽（FWHM）都较大。扫描电子显微镜（SEM）形貌显示,ZnO颗粒完全覆盖了PS的孔洞。从室温下测得样品的光致发光（PL）谱观察到,ZnO/PS复合体系在可见光区（400~700 nm）形成一条宽的PL带,其包括ZnO的蓝、绿光峰及PS的红橙光峰,且发光强度随O2分压的减小先增强后减弱,ZnO的蓝、绿光与PS的红橙光叠加,呈现出较强的白光发射。经分析得出,在O2∶Ar为6∶10 sccm气氛中制备ZnO/PS复合体系的发光效率最高。
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- 关键词：ZNO射频反应磁控溅射白光发射
- ZnO缓冲层上低温生长Al掺杂的ZnO薄膜被引量：2
- 2011年
- 采用射频磁控溅射法在ZnO缓冲层上制备了不同Al掺杂量的ZnO(AZO)薄膜。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光(PL)等表征技术,研究了AZO薄膜的微观结构、表面形貌和发光特性。结果表明,随着Al掺杂量的增加,ZnO薄膜的择优取向性发生了改变,且当Al的掺杂量为0.81%(原子分数)时,(002)衍射峰与其它衍射峰强度的比值达到最大,表明适合的Al掺杂使ZnO薄膜的择优取向性得到了改善。在可见光范围内薄膜的平均透过率超过70%。通过对样品光致发光(PL)谱的研究,发现所有样品出现了3个发光峰,分别对应于以444nm(2.80eV)、483nm(2.57eV)为中心的蓝光发光峰和以521nm(2.38eV)为中心较弱的绿光峰。并对样品的发光机理进行了详细的探讨。
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- 关键词：磁控溅射法XRD光致发光
- TiO_2缓冲层的退火气氛对ZnO薄膜微结构和光学性能的影响
- 2012年
- 采用射频磁控溅射法制备了ZnO/TiO2/Si薄膜,研究了TiO2缓冲层的不同退火气氛对ZnO薄膜的影响.利用X射线衍射分析(XRD)、紫外-可见分光光度计和荧光分光光度计等技术表征了ZnO/TiO2/Si薄膜的微结构和光学特性.XRD结果表明:沉积在经过O2退火缓冲层上的ZnO薄膜具有最好的c轴择优取向;透射吸收谱显示所有ZnO薄膜在可见光区域的平均透过率超过90%;引入未退火缓冲层后薄膜的光学带隙值增大,而缓冲层在真空、氧气进行退火后薄膜的光学带隙值均减小.薄膜的光致发光谱显示:所有样品出现了位于400nm,450nm和530nm的紫光峰、蓝光峰和绿光峰,并对各发光峰的来源进行了探讨.
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- 关键词：ZNO薄膜光致发光谱
- Ti缓冲层对ZnO薄膜吸收特性和荧光光谱的影响
- 2012年
- 采用射频磁控溅射法在Si衬底和玻璃衬底上制备了ZnO/Ti薄膜,利用紫外-可见分光光度计和荧光分光光度计等技术表征了ZnO/Ti薄膜的光学特性,研究了Ti缓冲层的厚度对ZnO薄膜的影响。透射吸收光谱显示所有ZnO薄膜在可见光区域的平均透过率超过80%,当引入缓冲层后,薄膜的紫外吸收边先向长波方向移动,且随着缓冲层厚度的增加紫外吸收边向短波方向移动。薄膜的荧光光谱显示,所有样品出现了位于390nm的紫外发光峰,435和487nm的蓝光双峰以及525nm的绿光峰,并对各发光峰的来源进行了探讨。
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- 关键词：荧光光谱ZNO薄膜磁控溅射
- Cu掺杂浓度对ZnO/PS纳米复合体系光学性能的影响
- 2012年
- 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.
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- 关键词：多孔硅射频反应磁控溅射X射线衍射光致发光谱
- 氧分压对Cu掺杂ZnO薄膜的结构及光学特性的影响被引量：1
- 2011年
- 采用射频磁控溅射方法在玻璃衬底上制备了不同氧分压的Cu掺杂ZnO(ZnO∶Cu)薄膜.利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见分光光度计和光致荧光发光(PL)等表征技术,研究了不同氧分压对ZnO∶Cu薄膜的微观结构和光学特性的影响.研究结果显示,随着氧分压的增加,薄膜的(002)衍射峰先增强后减弱,同时(100)(、101)和(110)衍射峰在(002)衍射峰增加时减小,表明氧分压可以影响ZnO∶Cu薄膜的结晶取向.薄膜在紫外-可见光范围的透过率超过70%,同时随着氧分压的增加,薄膜的光学带隙值先增大后减小.通过对光致发光的研究表明,射频磁控溅射法在低氧和高氧环境条件下都可制得好的发光薄膜.
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- 关键词：氧分压磁控溅射光学特性
- 退火温度对同质缓冲层ZnO薄膜微观结构和光学特性的影响被引量：2
- 2012年
- 采用射频磁控溅射法在300℃真空退火处理过的同质缓冲层上制备了不同退火温度下的ZnO薄膜.使用X射线衍射仪(XRD)和光致发光(PL)等表征技术,研究了ZnO薄膜的微观结构和发光特性.结果表明:在6min缓冲层上制备的ZnO薄膜有较好的结晶质量,并且在适当的退火温度下薄膜的结晶质量进一步提高.薄膜在可见光范围内的平均透过率均超过90%,光学带隙值随退火温度的增加由3.221eV减小为3.184eV.在光致发光谱(PL)中观测到了5个主要的发光峰位,分别是紫外光(384nm)、紫光(420nm)、蓝光(455nm和473nm)和绿光(530nm).对发光机制进行详细讨论认为,紫外光是自由激子复合形成的,紫光与晶界缺陷的辐射跃迁有关,蓝光与氧空位和间隙锌缺陷有关,绿光发射主要是电子从氧空位深施主能级向锌空位浅受主能级上的辐射跃迁.退火温度从400℃增加到600℃时,455nm处的蓝光峰蓝移至447nm处,发光强度随退火温度增加而增加.继续升高退火温度至700℃,530nm处的绿光峰强度降低,认为和锌空位的减少有关.
- 马书懿赵强靳钰珉马李刚张小雷刘静杨付超李发明
- 关键词：ZNO薄膜光致发光辐射跃迁
- ZnO缓冲层厚度对Al掺杂ZnO薄膜性能的影响被引量：3
- 2011年
- 采用射频磁控溅射法在不同厚度的ZnO缓冲层上制备了Al掺杂ZnO(AZO)薄膜.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-VIS)和荧光分光光度计(PL)等表征技术,研究了AZO薄膜的微观结构、表面形貌和发光特性.XRD分析结果表明,加入适当厚度的ZnO缓冲层后可有效地降低晶格失配和因热膨胀系数不同引起的晶格畸变.薄膜在可见光范围内的透射率随着缓冲层厚度的增加先增大后降低,平均透过率超过80%.通过对样品光致发光(PL)谱的研究发现ZnO缓冲层样品在室温下的光致发光峰有了明显增高.这说明利用低温缓冲层生长的AZO薄膜的结晶质量和光学性质都得到了明显改善.
- 马书懿马李刚艾小倩黄新丽
- 关键词：磁控溅射法AZO薄膜XRD光致发光
