Fe与Cu掺杂ZnO薄膜的溶胶凝胶涂法制备工艺及性能研究.pdf

《Fe与Cu掺杂ZnO薄膜的溶胶凝胶涂法制备工艺及性能研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、分类号UDC省编Fe与cu掺杂ZnO薄膜的溶胶凝胶旋涂法制备工艺及性能研究InvestigationofPreparationProcessandPropertiesof(Fe，Cu)一dupedZnOFilmsbySol-·GelSpin-CoatingTechnique学位授予卑位故代码：蓝蚕堡王盘芏!】Q!竖2学科专业名称及代码：玉皿丝芏!Q2Q墅12研究方向：玉盟堂皇盐篚盟鳖甲请学位级别：亟±指导教师：夔量王研宄生：——三L立L论文起止时间：—上业业上兰盟业三一长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人螂重声明

2、：所呈交的硕士学位论文．《Fe与cu掺杂ZnO薄膜的溶胶凝胶旋涂法制备工艺及性能研究》是本人在指导教师的指导下．独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外．本论文不包古任何其他个人或集体已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。作者签名缺西6吐年—L月三口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、

3、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闯。本人授权长春理工大学可Ll将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索．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。惜繇左丛趔年卫。土。导师签名摘要氧化锌(ZnO)是一种直接带隙宽禁带(337eV)ll-VI族化台物半导体材料．具有较大的激子束缚flE(60meV)．可以在室温下实现紫外光的受激发射，为短波长发光器件和激光器应用提供了广阔的发展前景。近年来．对其研究和开发在

4、国内外科学界及工业部门引起了极大的关注和*趣。ZnO优异的特性和广泛的艟用依赖于高质量．低成本的ZnO薄膜的制备。基于此，本文采用溶胶凝胶法制备出高质量的ZnO薄膜，井采用x射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外一可见光谱仪(UV-Vis)、光致发光光谱(PL)等方法测试和分析了不同Fe、cu掺杂浓度对ZnO薄膜的结构、形貌、光学性能的影响。并通过对ZnO薄膜的变温光致发光规律的分析，揭示了ZnO薄膜的紫外发射和可见光发射的可能发光机制。第一章，简述了ZnO的基本性质和基本结构。分析了制备ZnO薄膜常

5、用的几种方法．比较了他们之间的优缺点。回顾了近年来国内外ZnO薄膜在应用方面的发展．并提出本论文的立题依据和创新点。第二章，主要介绍r用于制各ZnO薄膜的溶胶凝胶技术的发展历史，基本原理以及成膜方法；最后介绍了本论文用到的测试手段及其工作原理。第三章．讨论了溶胶凝胶法制备ZnO薄膜的主要的影响因素，并详细分析了在相同工艺条件下，不同溶剂对制备ZnO薄膜的结构、形貌和光学性质的影响．研究发现乙二醇甲醚是生长高质量的ZnO薄膜的最佳梧剂，并对其生长机理进行了研宄。第四章和第五章，采用溶胶．凝胶法．在石英衬底上制各了掺杂

6、不同质量分数Fe、cu的ZnO薄膜．井采用x射线行亍射仅(xRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外一可见光谱仪(UV-Vis)、光致发光光谱(PL)等方法测试和分析了1：同Fe、Cu掺杂j隶度对ZnO薄膜的结构、形貌、光学性能影响。最后．总结整个论文工作得到的重要结论．提出今后继续研究这一工作的方向。关键词：氧化锌薄膜：溶胶凝胶法：C轴择优取向：光学性质：Fe掺杂：Cu掺杂ABSTRACTZnOisaII—VIsemiconductormaterialwithwidedirectbandgapof337eVanda

7、largeexeitonbindingenergyof60meV．ForitslargebindingenerD．theexcitonisstableevenintheroomtemperatureSoitisconsideredasapromisingmaterialforlight—eminingdevicesandsemiconductorlaserswithlowthresholdsintheUvregionInrecem)'earstheresearchesanddevelopmentsofZnOfilm

8、shaveauractedgreatallentionandinteresIfromresearchersandtheindustr)AllaboveexcellentpropertiesandapplicationofZnOhighl)dependonthepreparationofhi曲qualityZnOfilmswithlowCOStS01．Gelm