Li、Mg双组分掺杂ZnO薄膜的结构与性能

采用溶胶-凝胶法Li、Mg双组分掺杂制备ZnO薄膜。利用XRD、AFM、Hall测试仪、分光光度仪等对薄膜结构和电学光学性能表征与分析，探讨了Li、Mg双组分掺杂离子、掺杂比例对ZnO薄膜晶体生长和光、电性能的影响。研究表明Li、Mg双组分掺杂提高了ZnO薄膜的电阻率；在可见光范围仍具有较好的透光性能，双组分掺杂ZnO薄膜因为Mg的掺入而具备了Zn1-x-yMgxO薄膜的相关光学特性，吸收峰具有蓝移现象，禁带宽度变大；结晶性能变差，晶粒变小，c轴的取向性变差。     

掺杂ZnO薄膜研究

采用电子束蒸发方法在玻璃衬底上制备ZnO薄膜和掺杂ZnO薄膜.通过X射线衍射、台阶仪及Hall效应等测试研究了衬底温度和掺杂对晶体质量和电学性能的影响,发现原位生长的ZnO薄沿c轴择优生长,且掺杂ZnO薄膜具有低达3.029×10-4Ω·cm的电阻率.     

Sn掺杂CdO透明导电薄膜的制备和光电性能研究

通过脉冲激光法在石英玻璃基底上沉积了锡掺杂氧化镉(Sn-CdO)透明导电薄膜.X射线衍射,分光光度计和霍尔效应仪检测了薄膜的结构、光学和电学性能.结果表明Sn的掺杂提高了薄膜[111]方向的择优生长,而且促使了(200)晶面衍射角增大.Sn-CdO薄膜的光学禁带宽度随着Sn掺杂含量的增加而变宽.另外,适量的Sn掺杂可以明显改善CdO薄膜的电学性能,比如2.9 at％ Sn掺杂CdO薄膜的电阻率是未掺杂薄膜的十二分之一,载流子浓度是未掺杂的十三倍.因而光学和电学性能的改良使得Sn-CdO薄膜作为透明导电材料具有重要的应用价值.     

溶胶-凝胶法制备Na/Mg共掺ZnO薄膜的特性研究

利用溶胶-凝胶旋涂法制备了Na/Mg共掺ZnO薄膜。通过与未掺杂及只掺Mg的ZnO薄膜的对比分析,重点研究了Na/Mg共掺ZnO薄膜的结构、光学及电学特性。扫描电子显微镜(SEM)图像、X射线衍射(XRD)图谱、透射光谱及PL谱的分析结果表明,Na/Mg共掺有利于提高ZnO薄膜的结晶特性及c轴择优取向性。Na/Mg共掺会使得ZnO薄膜的禁带宽度增加,但增加的幅度小于单独掺Mg引起的禁带宽度增加。消除氧空位缺陷后,Na/Mg共掺ZnO薄膜将是一种很好的紫外发光材料。霍尔效应分析结果表明,Na/Mg共掺杂可将ZnO薄膜导电性从N型转变为P型,且使电阻率有很大幅度的增加。     

Pr掺杂对ZnO透明导电薄膜光电性能的影响

采用溶胶-凝胶法在石英玻璃基片上制备出了Pr掺杂ZnO透明导电薄膜,研究了Pr掺杂对ZnO透明导电薄膜结构、形貌、光学和电学性能的影响。实验结果表明,Zn1-xPrxO薄膜均为纤锌矿结构,当Pr掺杂含量为1%时,Zn1-xPrxO薄膜的结晶质量最好、可见光平均透过率最高、电阻率最低,具有最佳的光电综合性能。     

喷雾热解法生长N掺杂ZnO薄膜机理分析

通过超声喷雾热解工艺,以醋酸锌和醋酸铵的混合水溶液为前驱溶液,在单晶Si(100) 衬底上制备了N掺杂ZnO薄膜,采用热质联用分析(TG—DSC—MS)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和霍耳效应(Hall-effect)测试等手段研究了喷雾热解工艺下N掺杂ZnO薄膜的生长机理、晶体结构和电学性能.结果表明,随衬底温度的不同,薄膜呈现出不同的生长机理,从而影响薄膜的晶体结构和电学性能.在优化的衬底温度下,实现了ZnO薄膜的p型掺杂,得到的p型ZnO薄膜具有优异的电学性能,载流子浓度为3.21×10¹⁸cm^-3,霍耳迁移率为110cm²·V^-1s^-1,电阻率为1.76×10^-2Ω·cm.     

ZnO∶Li压电薄膜制备及其性能研究

ZnO薄膜的高阻特性在压电方面的应用极为重要.采用sol-gel法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了c轴择优取向优良、电阻率高和化学计量比好的掺Li＋（Li/Zn摩尔比分别为0、0.05、0.10、0.15、0.20）ZnO压电薄膜.研究了退火温度、掺杂浓度对ZnO薄膜晶体质量和电学特性的影响.XRD结果表明,ZnO薄膜的c轴择优取向度受退火温度和掺杂浓度的强烈影响;I-V测试表明,掺Li^＋后薄膜的电阻率显著提高,当Li＋掺杂浓度为0.10（Li/Zn摩尔比）、退火温度为600℃时其电阻率达109Ω@cm;XPS分析结果表明,Li＋掺杂对ZnO薄膜中O1s和ZnL3M45M45的结合能以及Zn/O比都有一定的影响,掺杂后化学计量比更好.     

ZnO:Sn/Ag/ZnO:Sn复合薄膜电极的防氧化性能研究

随着分辨率的提高,传统金属电极在电阻率和抗氧化性能方面已经不适合作为需要高温热处理的场致发射显示器件中的薄膜电极。本文采用5.77%(原子比)Sn掺杂的ZnO:Sn作为Ag层的保护层,利用磁控溅射法制备ZnO:Sn/Ag/ZnO:Sn复合薄膜及其电极,并采用X射线衍射、光学显微镜、扫描电子显微镜和电性能测试系统研究复合薄膜及其电极在经过不同温度退火后的晶体结构、表面形貌和电学性能的变化。ZnO:Sn膜层致密,25 nm厚的ZnO:Sn足以保护Ag层在530℃的高温中不被明显氧化,电极电阻率低达2.0×10-8Ω.m左右。     

掺杂ZnO薄膜的研究现状

ZnO薄膜的性质取决于不同的掺杂元素和不同的制备工艺.概述了掺杂ZnO薄膜的研究现状,分析了不同掺杂组分对ZnO薄膜的p型转变特性、发光特性以及铁磁性质的影响,认为稀土掺杂可能使ZnO薄膜产生新的发光特性,共掺杂技术可能是实现ZnO薄膜特性改变的新途径.     

ZnO∶Sn/Ag/ZnO∶Sn复合薄膜电极的防氧化性能研究

随着分辨率的提高,传统金属电极在电阻率和抗氧化性能方面已经不适合作为需要高温热处理的场致发射显示器件中的薄膜电极.本文采用5.77%(原子比)Sn掺杂的ZnO∶Sn作为Ag层的保护层,利用磁控溅射法制备ZnO∶Sn/Ag/ZnO∶Sn复合薄膜及其电极,并采用X射线衍射、光学显微镜、扫描电子显微镜和电性能测试系统研究复合薄膜及其电极在经过不同温度退火后的晶体结构、表面形貌和电学性能的变化.ZnO∶Sn膜层致密,25 nm厚的ZnO∶Sn 足以保护Ag层在530℃的高温中不被明显氧化,电极电阻率低达2.0×10-8Ω·m左右.