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氧化锌(ZnO)是一种Ⅱ-Ⅵ族直接宽带隙半导体化合物,属于六方纤锌矿结构,在室温条件下禁带宽度为3.37eV,激子束缚能高达60meV,具有稳定的化学性质。由于ZnO优异的导电性和光学性,所以可以用来做透明电极的材料。它在太阳能电池、声波器、传感器、液晶显示器、薄膜晶体管等多个领域上得到了广泛的应用,成为了短波长半导体材料领域研究的新热点。掺杂的ZnO纳米材料不仅具有类似于金属的导电性,而且对可见光有很高的透过率。ZnO自然储备丰富、价格低廉、稳定性高、容易实现低温生长,因此ZnO也是最有可能代替ITO薄膜的理想材料,实现透明导电薄膜的廉价发展。 在本篇论文中,主要由磁控溅射法制备ZnO种子层、水热法生长Al掺杂ZnO纳米棒、Al-Sn共掺杂ZnO纳米棒三部分组成。并且通过改变ZnO种子层的溅射时间、ZnO纳米棒的生长时间、生长液浓度、Al掺杂浓度和Al-Sn共掺杂等条件来生长ZnO纳米棒。利用X-射线衍射(XRD)、光致发光谱、扫描电子显微镜等手段对生长的ZnO纳米棒的光学性能、结构、表面形貌进行分析。 实验结果表明利用磁控溅射法制备ZnO种子层,在溅射时间为15min、生长5h、生长液浓度为0.02mol/L、Al掺杂浓度为2%时紫外发光最强,并出现了蓝移。Al-Sn共掺杂时,紫外峰的强度不变,但是由于Sn掺杂浓度的改变,使ZnO紫外峰出现了蓝移和红移的现象。蓝色发光峰随着Sn的掺入量的增加而增强。