【摘 要】
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ZnO是一种新型的Ⅱ～Ⅵ族宽禁带化合物半导体材料,与GaN具有相近的晶格常数和禁带宽度,作为一种短波长光电子器件的优良材料,ZnQ在光电子领域将有着大规模的应用,它优越的光电
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ZnO是一种新型的Ⅱ～Ⅵ族宽禁带化合物半导体材料,与GaN具有相近的晶格常数和禁带宽度,作为一种短波长光电子器件的优良材料,ZnQ在光电子领域将有着大规模的应用,它优越的光电特性已经引起了研究人员的普遍关注。 本论文采用溶胶-凝胶旋转涂覆工艺,在Si（111）衬底制备了ZnO薄膜及其Al掺杂薄膜、MgxZn1-xO合金薄膜。实验应用正交设计的思想,结合XRD测试对制备ZnO系列薄膜的工艺条件进行了优化。研究结果表明,在Si（111）衬底上制备具有高度c轴择优取向性、良好发光性能的ZnO薄膜的最佳实验方案为:Zn2+浓度为0.35mol/L,陈化温度为50℃,预处理温度为300℃,退火温度为650℃;Al掺杂ZnO薄膜为:A13+浓度1%,陈化温度50℃,预处理温度200℃,退火温度750℃:MgxZn1-xO合金薄膜为:X=0.15,陈化温度50℃,预处理温度200℃,退火温度550℃。 光致发光谱显示在波长240nm激发下Si（111）衬底上ZnO薄膜及其掺Al后都能观察到390nm附近的紫外光,MgxZn1-xO合金薄膜的紫外发光峰蓝移至370nm附近。原子力显微镜结果显示ZnO薄膜和其Al掺杂薄膜、MgxZn1-xO合金薄膜都具有六角形晶粒形貌,晶粒尺寸约为20～60nm。
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