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ZnO薄膜的激光辐照效应研究

赵艳 蒋毅坚

ZnO薄膜的激光辐照效应研究

赵艳, 蒋毅坚
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  • 研究了KrF准分子激光辐照对ZnO薄膜的本征缺陷.紫外(UV)发光以及表面形貌的影响,并对室温下ZnO的UV发射机理进行了详细探讨.结果表明激光辐照打断了薄膜内Zn—O键,氧空位(锌填隙)增多,导致表面电阻率下降,载流子浓度升高,调节激光辐照能量密度,可在较大范围内调控ZnO薄膜中的施主缺陷浓度;同时在激光热效应作用下,薄膜晶粒熔融长大,表面粗糙度大大降低;室温下ZnO薄膜的UV发光包括自由激子复合发光(FX)及其声子伴线(FX-LO),缺陷浓度决定了FX与FX-LO的相对强度比,进而影响UV发射峰的强度以及位置.因此,激光辐照可以快速、有效地对ZnO薄膜内的缺陷浓度进行调控,从而控制其室温下的UV发射强度,这对于提高ZnO基光电器件的性能具有重要意义.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10974009)资助的课题.
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    [1]Tang Z K,Wong G K L,Yu P,Kawasaki M,Ohtomo A,Koinuma H,Segawa Y 1998 Appl. Phys. Lett. 72 3270

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    ]Panina G N,Kang T W,Aleshin A N 2005 Appl. Phys. Lett. 86 113114.

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    ]Wang X C,Lim G C,Liu W,Soh C B,Chua S J 2005 Appl. Surf. Sci. 252 2071

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    ]Voss T,Bekeny C,Wischmeier L,Gafsi H,Borner S,Schade W,Mofor A C,Bakin A,Waag A 2006 Appl. Phys. Lett. 89 182107

    [35]

    ]Cui J B 2008 J. Phys. Chem. C 112 10385

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    [2]Huang M H,Mao S,Feick H,Yan H Q,Wu Y Y,Kind H,Weber E,Russo R,Yang P D 2001 Science 292 1897

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    ]Panina G N,Kang T W,Aleshin A N 2005 Appl. Phys. Lett. 86 113114.

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    ]Cui J B 2008 J. Phys. Chem. C 112 10385

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出版历程
  • 收稿日期:  2009-06-23
  • 修回日期:  2009-07-27
  • 刊出日期:  2010-02-05

ZnO薄膜的激光辐照效应研究

  • 1. 北京工业大学激光工程研究院,北京 100124
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10974009)资助的课题.

摘要: 研究了KrF准分子激光辐照对ZnO薄膜的本征缺陷.紫外(UV)发光以及表面形貌的影响,并对室温下ZnO的UV发射机理进行了详细探讨.结果表明激光辐照打断了薄膜内Zn—O键,氧空位(锌填隙)增多,导致表面电阻率下降,载流子浓度升高,调节激光辐照能量密度,可在较大范围内调控ZnO薄膜中的施主缺陷浓度;同时在激光热效应作用下,薄膜晶粒熔融长大,表面粗糙度大大降低;室温下ZnO薄膜的UV发光包括自由激子复合发光(FX)及其声子伴线(FX-LO),缺陷浓度决定了FX与FX-LO的相对强度比,进而影响UV发射峰的强度以及位置.因此,激光辐照可以快速、有效地对ZnO薄膜内的缺陷浓度进行调控,从而控制其室温下的UV发射强度,这对于提高ZnO基光电器件的性能具有重要意义.

English Abstract

参考文献 (35)

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