文档介绍：研究生毕业论文
摘要
用射频磁控溅射法在玻璃、蓝宝石、硅、二氧化硅等衬底上成功
制备出薄膜并研究了薄膜的发光特性及发光特性与制备条件、激
发光波长、激发强度及热退火等因素的关系。通过对在不同衬底上制
备的薄膜的研究发现
在四种衬底上制备的都为六角纤锌矿的多晶结构,具
有轴垂直于衬底的择优取向。在衬底不加热的情况下在蓝宝石衬底
上生长的薄膜具有轴垂直衬底的单一择优取向性。在玻璃、硅、
石英衬底上生长的薄膜只有在较高的衬底温度下才长成轴垂直于衬
底的单一择优取向。高温退火也可以改善薄膜的结构特性,使择优取
向特性变好,晶粒变大。
· 所制备的薄膜在可见光区透过率大于,利用透射谱可算出
薄膜的禁带宽度约为,不同衬底上的薄膜其禁带宽度稍有不同。
· 制备条件对有很大影响。同样的制备条件下,不同
衬底上得到的薄膜具有不同的发光特性。蓝宝石、硅、二氧化硅衬
底上生长的薄膜在波长为的光激发下能得到波长为的紫
外辐射,在玻璃衬底上制备的膜不能产生这个辐射。在二氧化硅衬底
上制备出的薄膜其波长为的发光最强,在玻璃衬底上
制备的薄膜波长处的发光最好,而制备在玻璃和蓝宝石衬底上
的膜能观察到很强的位于波长处的发光带。溅射气体中的
氧分压对薄膜的发光特性也有很大影响。随着氧分压的增加,与氧空
位缺陷有关的各种发光强度随之减弱。随着溅射时间的增加,薄膜厚
度变大,薄膜的发光强度明显增加,目前来看厚的膜似乎有
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用磁控溅射法制各的薄膜发光特性的研究
最大发光强度。提高衬底温度可以提高薄膜的结品质减少结构缺
陷,从而减弱与缺陷有关的发光强度。溅射功率也显著影响薄膜的发
光特性,随溅射功率的提高,波长位于处的
发光峰明显变强,而波长位于的发光带随功率的增加而强
度减小。退火也可以对发光强度产生很大的影响。空气中退火可以提
高材料的发光强度,氧气中退火会便使与氧空至位缺陷陌有们韧爱光强度减
。。,真空退火使与氧空位缺陷有关的发光强度增力口。》
激发波长对薄膜的发光有很大的影响。踌波长为的光
激发下,在玻璃衬底上制备的样品在波长处有一单色性很好的
发光峰,在蓝宝石衬底、硅衬底、二氧化硅衬底上,却有波长为
和波长为的发光峰同时出现当分别用波长为
的光做激发光源时,在所有衬底上制备的样品都分别出现波长
为的发光峰和发光带。激发光强的变化只
影响发光强度而对发光峰的位置没有影响。
在玻璃衬底上制备的样品中出现的波长为的蓝色发光
是来源于电子从氧空位形成的浅施主能级到价带底的跃迁。令蓝宝石、
硅、二氧化硅等衬底上制备的样品出现的波长为发光峰对应电
子的带间跃迁。在所有的衬底上制备的的样品中都可以观察到波长为
的发光峰,估计该峰是电子从单离化的氧空位中心向价
带的跃迁。在所有的衬底上生长的薄膜中可观察到波长为的发
光峰,我们估计其来源于从锌间隙原子形成的深施主能级到价带顶的
跃迁或从导带底到锌反替位氧形成的缺陷能级的跃迁。波长为
的发光带是由波长为及的发光峰共
同组成。波长为的发光是由电子从晶粒间界处的缺陷能级
到价带的跃迁形成的。丫
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用进控溅射法制各的薄腹发光特性的研究

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用磁控溅射法制备的薄膜发光特性的研究
月

第一章引言
概述
随着信息技术的发展,以光电子和微电子为基础的通信和网络技术
己成为高新技术的核心。半导体激光器作为信息技术的关键部件,在光
纤通信系统、波分复用网络、全光网络、光信息处理、存储与显示系统、
固体激光器的有效泵浦源、医学以及环境检测方面有着广泛而重要的应
用。而半导体发光二极管的应用更是渗透到我们生产、生活的各个方面。
小到各种家用电器的信号指示灯,大到体育馆、车站、机场等公共大型
场所的动态信息显示屏,都离不开发光二极管的身影。此外,它还广泛
用于光信息处理、光通讯甚至用来做室内照明材料。正是基于发光二极
管和半导体激光器如此重要的应用价值,人们才发展了各种各样的材料
体系,以适应不同领域对发光二极管和半导体激光器性能的特