衬底温度对PLD方法生长的ZnO薄膜结构和发光特性的影响

doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01005

摘要/Abstract

摘要： 在不同的衬底温度下, 通过脉冲激光淀积的方法在Si衬底上生长出c轴高度取向的ZnO薄膜. ZnO薄膜的结构和表面形貌通过X射线衍射和原子力显微镜表征. 同时以He-Cd激光和同步辐射作为激发源来测试样品的发光特性. 实验结果表明, 在衬底温度为500℃时生长的ZnO薄膜具有非常好的晶体质量, 并且表现出很强的紫外发射. 在用同步辐射为激发源的低温(18K)光致发光谱中, 还观察到了一个位于430nm处的紫光发射, 我们认为这个紫光发射与存在于晶粒间界的界面势阱所引起的缺陷态有关, 这个势阱可能起源于Zn填隙(Zn_i)

关键词: ZnO, 脉冲激光淀积, 光致发光, 同步辐射

Abstract: Highly c-axis oriented ZnO thin films were fabricated on Si(111) substrates at different substrate temperatures by pulsed laser deposition .X-ray diffraction and atom force microscope were employed to characterize the structure and surface morphology of the deposited ZnO films. The optical properties of the ZnO thin films were investigated by photoluminescence with He-Cd laser and synchrotron radiation as light source. The ZnO thin films grown at 500℃ show good crystallinity and intense UV emission. We also observed the violet emission centering about 430nm of ZnO films excited by synchrotron radiation at 18K. The violet luminescence is ascribed to the defects related to the interface traps existing at the grain boundaries, which probably originate from interstitial zinc(Zn i).

Key words: zinc oxide, pulsed laser deposition, photoluminescence, synchrotron radiation

中图分类号:

O484

孙柏,邹崇文,刘忠良,徐彭寿,张国斌. 衬底温度对PLD方法生长的ZnO薄膜结构和发光特性的影响[J]. 无机材料学报, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2006.01005.

SUN Bai,ZOU Chong-Wen,LIU Zhong-Liang,XU Peng-Shou,ZHANG Guo-Bin. Influence of Substrate Temperature on the Structure and Optical Properties of ZnO Thin Films Grown by Pulsed Laser Deposition[J]. Journal of Inorganic Materials, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2006.01005.

[1]	李乾利, 黎乃鑫, 李育成, 刘慎业, 程帅, 杨光, 任宽, 王峰, 赵景泰. 辐射光致发光材料及其应用研究进展[J]. 无机材料学报, 2023, 38(7): 731-749.
[2]	柳琪, 朱璨, 谢贵震, 王俊, 张东明, 邵刚勤. Ce掺杂SrMgF₄超结构多晶体的吸收/光致发光光谱[J]. 无机材料学报, 2022, 37(8): 897-902.
[3]	关旭峰, 李桂芳, 卫云鸽. Na_1-_xM_xCaEu(WO₄)₃ (M=Li, K)红色荧光粉的微观结构与热猝灭特性研究[J]. 无机材料学报, 2022, 37(6): 676-682.
[4]	张国庆, 秦鹏, 黄富强. 空间限域铅离子与钙钛矿纳米晶间的可逆转换与信息存储应用[J]. 无机材料学报, 2022, 37(4): 445-451.
[5]	刘云鹏, 盛伟繁, 吴忠华. 同步辐射及其在无机材料中的应用进展[J]. 无机材料学报, 2021, 36(9): 901-918.
[6]	杜傲宸, 杜琪源, 刘欣, 杨益民, 夏晨阳, 邹军, 李江. 高光效、大功率LEDs/LDs用Ce:YAG透明陶瓷[J]. 无机材料学报, 2021, 36(8): 883-892.
[7]	向晖, 全慧, 胡艺媛, 赵炜骞, 徐波, 殷江. 类石墨烯单层结构ZnO和GaN的压电特性对比研究[J]. 无机材料学报, 2021, 36(5): 492-496.
[8]	周煜筑, 张友魁, 宋礼. 贵金属磷化物催化剂及其同步辐射X射线吸收谱[J]. 无机材料学报, 2021, 36(3): 225-244.
[9]	张清明, 朱敏, 周晓霞. CuO/ZnO复合电催化剂的制备及其还原CO₂制合成气[J]. 无机材料学报, 2021, 36(11): 1145-1153.
[10]	张东硕,蔡昊,高凯茵,马子川. Zn₂SiO₄-ZnO-生物炭复合物的制备及其可见光催化H₂O₂降解甲硝唑[J]. 无机材料学报, 2020, 35(8): 923-930.
[11]	朱泽阳,魏济时,黄健航,董向阳,张鹏,熊焕明. 晶格空位ZnO纳米棒的制备及其在镍锌电池中的应用[J]. 无机材料学报, 2020, 35(4): 423-430.
[12]	张伟,高鹏,侯成义,李耀刚,张青红,王宏志. 基于ZnO复合材料的芯片式pH和温度传感器[J]. 无机材料学报, 2020, 35(4): 416-422.
[13]	魏世强, 王昌达, 张鹏军, 朱可夫, 陈双明, 宋礼. Mn ²⁺插层V₂C MXene应用于钠离子电池的研究[J]. 无机材料学报, 2020, 35(1): 139-144.
[14]	张之明,方晓生. ZnO纳米棒/ZnCo₂O₄纳米片异质结的制备及其光电探测性能[J]. 无机材料学报, 2019, 34(9): 991-996.
[15]	林德宝, 范灵聪, 丁毛毛, 谢建军, 雷芳, 施鹰. 氧化锌透明陶瓷光学透过模型构建与实验验证[J]. 无机材料学报, 2019, 34(8): 851-856.

衬底温度对PLD方法生长的ZnO薄膜结构和发光特性的影响

Influence of Substrate Temperature on the Structure and Optical Properties of ZnO Thin Films Grown by Pulsed Laser Deposition

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