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退火温度对Cu:ZnO薄膜绿光发射的影响

贾相华 郑友进 尹龙承 黄海亮 姜宏伟 朱瑞华

退火温度对Cu:ZnO薄膜绿光发射的影响

贾相华, 郑友进, 尹龙承, 黄海亮, 姜宏伟, 朱瑞华
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  • 利用溶胶-凝胶法在Si衬底上制备了不同退火温度的Cu:ZnO薄膜. 利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜和光致发光谱研究了样品的晶格结构、表面形貌、成分及其发光特性. 结果表明:所有样品均具有高度的c轴择优取向,随着退火温度的升高,样品的结晶质量变好,样品的表面都被晶粒覆盖,强而稳定的绿光发射被观察到. 绿光强度随退火温度的升高先增加后减小,发光中心位置不随退火温度的变化而改变,这样的绿光发射强而稳定. XRD和XPS结果表明,随退火温度的升高Cu2+ 还原为Cu+,导致Cu:ZnO薄膜形成的缺陷是VZn,所以绿光发射是由VZn引起的. Cu2+ 还原为Cu+时,Cu:ZnO薄膜中VZn浓度增加,使绿光发射强度增大. 当退火温度超过800℃时,Cu2+的还原能力变差,绿光发射强度减弱.
    • 基金项目: 黑龙江省自然科学基金(批准号:E201341)、牡丹江市科技攻关计划(批准号:G2013e1233,G2014f1578)和黑龙江教育厅科研基金(批准号:12521577)资助的课题.
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    Liu S H, Hsu H S, Venkataiah G, Qi X, Lin C R, Lee J F, Liang K S, Huang J C A 2010 Appl. Phys. Lett. 96 262504

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-21
  • 修回日期:  2014-05-06
  • 刊出日期:  2014-08-05

退火温度对Cu:ZnO薄膜绿光发射的影响

  • 1. 牡丹江师范学院超硬材料重点实验室, 牡丹江 157012
    基金项目: 

    黑龙江省自然科学基金(批准号:E201341)、牡丹江市科技攻关计划(批准号:G2013e1233,G2014f1578)和黑龙江教育厅科研基金(批准号:12521577)资助的课题.

摘要: 利用溶胶-凝胶法在Si衬底上制备了不同退火温度的Cu:ZnO薄膜. 利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜和光致发光谱研究了样品的晶格结构、表面形貌、成分及其发光特性. 结果表明:所有样品均具有高度的c轴择优取向,随着退火温度的升高,样品的结晶质量变好,样品的表面都被晶粒覆盖,强而稳定的绿光发射被观察到. 绿光强度随退火温度的升高先增加后减小,发光中心位置不随退火温度的变化而改变,这样的绿光发射强而稳定. XRD和XPS结果表明,随退火温度的升高Cu2+ 还原为Cu+,导致Cu:ZnO薄膜形成的缺陷是VZn,所以绿光发射是由VZn引起的. Cu2+ 还原为Cu+时,Cu:ZnO薄膜中VZn浓度增加,使绿光发射强度增大. 当退火温度超过800℃时,Cu2+的还原能力变差,绿光发射强度减弱.

English Abstract

参考文献 (28)

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