【摘 要】
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紫外波段激光器在信息显示和信息存储方面,具有存储密度高,反应速度快等特点,特别是在海底探测、紫外通讯、光存储、诊断防伪及检测分析仪器等方面都有十分重要的应用,具有重
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紫外波段激光器在信息显示和信息存储方面,具有存储密度高,反应速度快等特点,特别是在海底探测、紫外通讯、光存储、诊断防伪及检测分析仪器等方面都有十分重要的应用,具有重要应用前景。氧化锌作为一种宽带隙半导体,能带宽度为3.37eV,激子束缚能高达60meV,在室温下容易获得强的激子发射,可能成为紫外激光的重要材料,在紫外光发光二极管、激光器和探测器上的重要应用价值。因此,氧化锌的研究已成为继GaN之后宽带隙半导体研究的又一热点。本文利用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了高质量ZnO薄膜,并对其结构和发光性能进行了研究,主要内容如下:1.通过XRD衍射谱分析了溅射功率、衬底温度、氧氩气体流量比、工作气压对薄膜晶粒大小,取向性等结构的影响;采用控制变量法,依次改变各主要参数,找出制备结构缺陷密度小、薄膜晶粒取向性好的薄膜参数。在较低功率、较低温度下,获得了高度C轴择优取向的ZnO薄膜。2.通过对室温光致发光谱(PL谱)的研究,分析了溅射功率、衬底温度、氧氩气体流量比、工作气压等主要工艺参数对薄膜紫外发光及可见光发射的影响;并结合薄膜晶粒大小、取向等结构特点,分析了薄膜结构和发光性能之间的关系。3.结合制备条件和室温发光谱分析影响ZnO薄膜紫外光发射的条件,根据ZnO缺陷能级理论,分析紫外光发射的机理及如何优化薄膜紫外发光性能,并对可见光发射机制进行了讨论。
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