文档介绍：东北师范大学
硕士学位论文
氮掺杂ZnO纳米晶制备及其微结构和光学性质研究
姓名:杨静瑜
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:刘玉学
20090501
摘要哂辛窍诵靠蠼峁梗且恢中滦偷腎甐蹇斫苯哟栋氲继宀牧希谑温下带隙宽度为,具有较高的激子束缚能,在室温下有高效的激子发射和紫外发光。隚有很多相似性质,室温下激子稳定,更利于实现高效率的发光器件。本文以醋酸锌为锌源,以六次甲基四胺5T矗ü确ㄖ票噶说2粼擅拙АMü齒射线衍射谱、扫描电镜、光致发光和吸收光谱研究了氮掺杂米晶的微结构和光学性质。结果表明:所得氮掺杂返腦射线衍射峰都是与纯返南喽杂Γ醚范季哂辛窍诵靠蠼峁梗簧璧缇到峁梢钥闯觯的纳米晶薄片,微结构没有随氮浓度增加有所改变;随着反应中氮浓度的增加,而光致发光谱中以。先增加再降低,在サ2粼邮本褰峋宰好;吸收光谱中可以观察到样品在紫外的自由激子吸收峰。关键词:坏2粼樱籜;吸收光谱;光致发光,;扫描电子显微镜样品都是厚度为.
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:——邮编:——学位论文作者签名:.拯盔翌国年期:丝里豪萦悖汗学位论文使用授权书独创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。据我所知,除了特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人承担。本学位论文作者完全了解东:洞笱в泄乇A簟⑹褂醚宦畚牡墓定,即:东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者签名:学位论文作者毕业后去向:通讯地址:日期:工作单位::
第一章引言研究背景东北师范大学硕士学位论文目前,以光电子和微电子为基础的通信和网络技术成为高新技术的核心,使得人们对短波光学器件及高能高频电子设备的需求逐渐增长,相关材料发展迅速。其中半导体材料中第三代半导体材料,即宽禁带半导体材料,它们的发光波长短贤,具有耐高温、抗辐照、制备方法多、毒性小等特点,可广泛应用于空间技术、光电技术、军工和高密度存储等领域;民用方面,可用于新一代半导体照明、大面积显示等。而氧化锌隚、⒊莆5谌氲继宀牧希且恢种匾5目斫趸锇氲继材料,具有六角纤锌矿结构,具有激子束缚能高,制备温度低、对衬底要求不高、无毒害等优点,适合用来制造短波长半导体光电子器件,特别是工作在紫外光到蓝光范围的发光二极管,激光二极管约白贤夤馓讲馄鳎惺止惴旱难芯考壑和广阔产业化应用前景【Α且恢趾苡星巴镜陌氲继宀牧希喽訸表现的偷嫉纾壳昂苣阎票窹型牧稀榷ㄖ票赋龈咧柿康腜型∧こ晌5鼻把芯恐饕D训恪F渲饕原因是:同其它宽禁带半导体材料相似,∧ぴ谥票腹讨谢岵蹩瘴缓托刻隙的晶格缺陷。这些缺陷的自补偿作用使∧こ蕁型导电【俊目前,胁粼拥脑K兀↖族元素珻珹,族元素珻,族元素,,,,琁逶K,,,,,,琕族元素,珹,过渡族金属元素琈琈現珻琋以及稀土元素珻理论研究表明,亲詈玫氖苤鞑粼釉K兀蛭狽与陌刖断嘟⒌绺盒韵嗨疲羧隯薄膜后能引入较浅的受主能级。研究表明,在粼拥腪晶体中,呈现受主态时,娲薕的位置。在目前报道的文献中,制备的蚙样品大部分是采用魑2粼游铩J导噬希谒械氖苤鞑粼又校琋是最适合的掺杂物。由于与睦胱影刖蹲罱咏沟肗更容易替代奈恢谩是甖很有效的受主掺杂元素,但仍存在很多困难,如起补偿作用的施主会因粼优ǘ鹊牟煌谋洌掺杂浓度时,主要是氧空位起补偿受主的作用;高掺杂浓度时,则是锌的反结构缺陷及其复合体缺陷补偿了受主。此外,苤髂芗兑话愫苌睿昭ㄔ谌燃し⑾履延诮价带。所以,腜型掺杂仍受到人们的普遍关注。最近,常见的从蠳【俊】、、、康取尽俊。粼拥腜型∧た梢酝ü嘀止ひ丈ぁD壳埃鹗粲谢喑粱⒙龀寮す獬粱、射频磁控溅射、原子层外延⒎肿邮庋,,冗拧
氧化锌基本性质⒑统ㄅ缥矸ǖ确椒ǘ加美粗聘鱊掺杂的篘∧あ鑬嘲壤硐氲牧敲芏烟寤詃”Ⅲ】。。腥志褰峁梗合诵靠蟆⑸列靠蠛脱已慰蟆J椅孪戮哂辛窍锌矿结构,密度为克每立方厘米,晶格常数为的值为褰峁怪校扛鰖佑胨母原子按四面体排布,的缱与腜电子发生是踊是极性半导体,表现为沿岱较蚓哂泻芮康极性,面和—面为两个不同的极性面,沿着岱较虻腪霸优疾恪构成,即一层原子与一层咏艨吭谝黄鸬闹馗磁帕薪峁梗扛鲈辛蕉商一印,创褰峁示意图,痑
纳米材料的特性避免了因高温生长而导致的膜与衬底间的原子互扩散——这种互扩散常在膜与衬底的对,比室温热离化能蠛