【摘 要】
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本文使用脉冲激光沉积系统在非晶的石英基底上成功制备出了钴掺杂和未掺杂的氧化锌薄膜,并研究了钴元素的掺杂对氧化锌薄膜的光学性质和电学性质的影响。本文主要研究内容和
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本文使用脉冲激光沉积系统在非晶的石英基底上成功制备出了钴掺杂和未掺杂的氧化锌薄膜,并研究了钴元素的掺杂对氧化锌薄膜的光学性质和电学性质的影响。本文主要研究内容和结论如下: (1)本文使用透射电子显微镜、伏安特性曲线、光学吸收谱等手段表征钴掺杂氧化锌薄膜的微结构、光学、电学等性质。 (2)使用248nm波长准分子脉冲激光器和355nm波长皮秒Nd:YAG脉冲激光器作为紫外光源测试了钴掺杂氧化锌薄膜和未掺杂氧化锌薄膜在紫外波段的脉冲光电响应信号。在同等实验条件下,掺杂钴元素的氧化锌薄膜光电响应信号为60mV(355nm),未掺杂钴元素的氧化锌薄膜光电响应信号为6.7mV(355nm),响应时间约为6纳秒。认为是掺杂的钴元素增强了氧化锌薄膜的光电响应信号,可由此制备快速光电响应探测器。 (3)使用532nm和1064nm波长皮秒Nd:YAG脉冲激光器作为可见和红外脉冲光源测试了钴掺杂氧化锌薄膜在可见和红外波段的脉冲光电响应信号。钴掺杂氧化锌薄膜在可见和红外波段都有光电响应,最高可达35mY;在同等实验条件下,未掺杂钴元素的氧化锌薄膜在可见和红外波段没有响应。认为掺杂的钴元素大幅度提高了氧化锌薄膜在可见和红外波段的光电响应,以至于不需放大,就可以直接在示波器上观测。根据这一实验现象,可以将钴掺杂氧化锌薄膜应用于可见和红外快速光电响应探测器,应用于安保、消防、军事等领域。 (4)使用10.6μm二氧化碳稳态激光器作为红外稳态光源测试钴掺杂氧化锌薄膜在红外波段的稳态光电响应信号。钴掺杂氧化锌薄膜在稳态激光辐照下的光电响应信号与光斑辐照位置呈单调变化。根据这一特性可用于制各位置探测,检测位置的变化,可广泛用于安保,测控等领域。
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