化温度对 ZnO 薄膜的结构和光学性能的影响

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 固态物理 固态物理
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 氧化 (ZnO) 薄膜对于光电子应用至关重要.
• 通过回火控制薄膜的特性对于设备的性能至关重要.
• 了解微观结构,缺陷和光学特性之间的关系是关键.

研究的目的:

• 为了研究热温度对ZnO薄膜的影响.
• 为了关联微观结构,缺陷和光学特性.
• 为了阐明化对光带间隙和缺陷状态的影响.

主要方法:

• 基于Sol-gel的旋转涂层用于ZnO薄膜沉积.
• 在温度范围 (200°C500°C) 中进行回火处理.
• 使用光发光 (PL) 和正子灭绝测量进行表征.

主要成果:

• 增加热温度会导致更大的颗粒大小和更小的光带间隙.
• 在200°C (带间距~3.41 eV) 的无形薄膜随着温度的增加而转变为晶体.
• 观察到来自Zn空隙的缺陷辐射,与光带间隙变化相关.

结论:

• 热温度显著影响ZnO薄膜微观结构和光学特性.
• 网格延伸减小有助于观察到带间隙减少与回火.
• 缺陷状态,特别是Zn空隙,在化ZnO膜的光学特性中起作用.