mgxzn1-xo光学薄膜的制备及光学性质研究

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1、分类号：Q堑窆UDC：MgxZnl．xO光学薄膜的制备及光学性质研究PREPARATIONANDOPTICALPROPERTIESOFMgxZnl．xOOPTICALTHINFILMS学位授予单位及代码：量鲞堡王太堂(!Q!墨鱼2学科专业名称及代码：迸堂(QZQ2QZ2论文起止时间：2Q1211=2Q13112长春理工大学硕士学位论文原创性声明f㈣本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，((MgxZnl-xO光学薄膜的制备及光学性质研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文

2、不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：础年』月丝日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它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。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数

3、据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：趔年上月丝日聊签名：幽攀』月塑日摘要ZnO是宽禁带、高激子束缚能的新型半导体材料，具有优异的光电特性，因此被公认为重要的光电材料之一。为了得到更宽带隙的ZnO基合金材料，需要寻找到一种禁带宽度更大的材料掺入到ZnO中实现对其带隙的调节。在ZnO中掺入Mg元素后，可以使MgxZnl．XO合金薄膜的带隙在3．3eV～7．8eV的大范围内得到连续的调节。所以MgxZnl-xO合金薄膜作为一种新型的II．VI族半导体材料，己成为目前的研究热点。本文利用原

4、子层沉积法(ALD)，通过改变衬底温度、Mg掺杂浓度和退火温度等实验参数，制备了ZnO、MgxZnl-xO合金薄膜。并分别采用X射线衍射(XRD)，光致发光谱(PL)，紫外可见吸收光谱(Uv-vis)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的结晶质量、光学特性以及表面结构进行了测试分析。测试结果表明：衬底温度为170℃时，MgxZnl-xO合金薄膜的紫外(UV)发射强度和晶体质量相对最优；薄膜的禁带宽度可以通过控制薄膜中Mg的组分进行有效地调节；适当温度的退火处理对于薄膜晶体质量和光学性质的改善起到至关重要的作用。以及ALD技术具

5、有很好的保型性，通过进行Mg元素掺杂制备的MgxZnl-xO．PVP复合结构的纳米纤维，可以有效地提高ZnO纳米纤维的禁带宽度以及UV发射强度。同时，这种掺杂纳米纤维可广泛的应用到紫外光电子器件、传感器以及其他纳米设备中。关键词：原子层沉积法MgxZnl—xO合金薄膜MgxZnl’xO．PVP复合纳米纤维晶体质量光学性质表面形貌ABSTRACTZnOwinlawidebandgapandalargeexcitationbindingenergyatroomtemperature．hasexcellentoptoelectr

6、oniccharacteristics．Ithasbeenconsideredasoneofthemostimportantoptoelectronicmaterials．InordertoprepareZnO-basedalloymaterialswhichhaveawiderbandgap，onekindofbiggerenergygapmaterialneedstobeseekedtomixintoZnOcrystalmatrixandrealizesitsbandgapadjustment．刀玲bandgapofM

7、gxZnl_xOalloythinfilmscallbetunedfrom3．37eVto7．8eVasaresultoftheMgincorporationintoZnOfilms．SoMgxZnl．xOalloythinfilmasII-V1widebandgapsemiconductoralloymaterialhasbeentheresearchhotspotinrecentyears．MgxZnl-xOthinfilmswithdifferentsubstratetemperaturesandMgdopingco

8、ncentrationwerepreparedbyatomlayerdeposition(ALD)andwereannealedatdifferenttemperatures．nleopticalpropertiesandcrystalstructureofthesampleswerecharacter