zno基p-n結(jié)及其紫外發(fā)光性能的研究(編輯修改稿)
2024-11-22 21:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 上電極 nZnO ( ~ 1μ) SiO2 (~ 1nm) pZnO ( ~ 1μ) 環(huán)行下電極 SiO2隔離層 (3nm) Si(100)襯底() 5) ZnO 薄膜的結(jié)構(gòu)特性： ZnO 薄膜表面的 原子力顯微鏡圖象。 為空間密排六角柱 型結(jié)構(gòu)，尺度為 50 ～ 100nm，有利于 束縛激子的形成： 有利于產(chǎn)生高效率 的紫外激光。 100nm 6) ZnO 薄膜的 光學(xué)特性： 350 400 450 500 550 600 700 pZnO nZnO Intensity (arb. Unit) Wavelength (nm) 390nm ZnO薄膜的陰極射線發(fā)光光譜。圖中 390 nm為紫外激光，來(lái)自于束縛激子與 EHP發(fā)射 。 515 nm為綠色熒光，來(lái)自氧空位的躍遷機(jī)制。 n型 ZnO中有較多氧空位而抑制了紫外激光。這與退火有關(guān)。 515nm ZnO同質(zhì) pn 結(jié)的電學(xué)輸運(yùn)特性及其與日美同類(lèi)器件的比較 V(v) I(mA) 10 5 5 10 20 V(v) I(mA) 10 20 ZnO pn結(jié)原型器件的 IV特性曲線 : (a)我們 (2020) (b) 日本 (2020)和 (c)美國(guó) (2020) (a) (b) (c) 熱處理溫度和方式對(duì) ZnO薄膜 和 ZnO pn 結(jié)質(zhì)量的影響 ?不同溫度退火后的 ZnO薄膜的陰極射線光譜 ?不同退火溫度對(duì)薄膜微觀結(jié)構(gòu)的影響 ?高溫導(dǎo)致的原子擴(kuò)散和新化合物的產(chǎn)生 ZnO樣品的退火溫度和薄膜顏色的變化 Annealing condition and variation of sample colour of ZnO films 樣品編號(hào) 退火條件 ZnO薄膜顏色的變化 1 原生 、 無(wú)退火 亮白透明 2 600℃ 、 1hr 灰色透明 3 800℃ 、 1hr 淺藍(lán)色透明 4 950℃ 、 1hr 深藍(lán)色透明 光學(xué)躍遷：不同溫度退火后的 ZnO薄膜的陰極射線光譜（ CL） 一般情況 ZnO晶體的熒光發(fā)射譜有兩個(gè)峰： 390nm附近 的 “ 紫外峰 ” 。是激子發(fā)射 . (激子態(tài)的產(chǎn)生，對(duì)晶體質(zhì)量非常敏感。晶體質(zhì)量下降到一定程度時(shí)，從 XRD圖像上來(lái)看，還存在較明顯的取向，但發(fā)射光譜中激子峰卻消失了。 ) 505nm的寬帶 “ 綠峰 ” ，產(chǎn)生于缺陷發(fā)光 (包括“ 施主 受主對(duì) ” 躍遷 )。 350 400 450 500 550 600 650 Wavelength (nm) 原生 600℃ 800℃ 950℃ ZnO 不同溫度退火后的 ZnO薄膜的 CL發(fā)射譜。 390nm 510525nm 380nm387nm 由圖可見(jiàn)，各個(gè)樣品都存在著 “ 紫峰 ” 和 “ 綠峰 ” 兩個(gè)發(fā)射帶，但隨退火條件的不同，兩個(gè)發(fā)射帶的峰值強(qiáng)度和峰位有很大的變化，同時(shí)峰的半高寬也產(chǎn)生了相應(yīng)的變化 : v原生 : 380nm, 弱 。 510nm, 強(qiáng) v600oC: 387nm, 稍強(qiáng) 。 515nm,稍弱 v800oC: 400nm,很強(qiáng) 。520nm，弱 v950oC: 390nm,弱 。525nm，強(qiáng) 原生 —800oC樣品紫峰的變化 :
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