si基及zno纳米发光材料的若干探索

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1、摘要Si基发光材料与Zn0基发光材料近几年来一直是国际研究的热点。它们在全色现实与光通讯方面具有重要的应用前景。在本论文的研究中对硅基发光材料及ZnO基发光材料进行了一些探索。对Si基发光材料的探索具体包括：Ti钝化多孔硅与非晶SiAl合金薄膜的制备；对Zn0基发光材料的探索中，分别利用热处理ZnAl0薄膜与ZnAl薄膜制备出Zn0纳米颗粒。采用磁控溅射的方法成功钝化了多孔硅。利用磁控溅射向多孔硅表面沉积Ti金属，在溅射的过程中通过小功率溅射、增大工作气压、缩短溅射时问等方法避免Ti在多孔硅表面形成团簇。溅射出的Ti可以在多孔硅表面形成Si-Ti键。通过紫外光的辐

2、照又进一步促进了多孔硅表面Si-Ti键的形成。由于Si-Ti的存在使得多孔硅发光稳定性显著提高，发光峰位较未钝化的多孔硅发生蓝移。经过一系列的探索制备出非晶SiAl合金薄膜，为合金氧化制备si量子点材料奠定了工作基础。溅射时，作为阳极的衬底会受到电子的轰击，导致衬底温度升高；同时，溅射出的原子有一定的动能，这就使镊结晶温度较低的SiAl合金薄膜在溅射出来以后以晶体的形式出现。本实验中通过降低溅射功率、增大工作气压、提高靶距、加反向电压等方法成功地降低了衬底温度；通过提高样品中的Si含量提高了样品的结晶温度，最终制各出非晶SiAl合金薄膜。在本论文的实验工作中通过合

3、金氧化这一新方法获得了A1203基体中的Zn0纳米颗粒。先通过磁控溅射的方法制备出ZnAtO与ZnAl薄膜，经过对ZnAIO薄膜-与ZnAl薄膜的进～步热氧化和热退火，即可得到镶嵌于非晶A1203基体中的ZnO纳米颗粒。本系统中的ZnO纳米颗粒成功地张1203基体钝化，显示出强的紫外光发射，而常见于ZnO纳米结构中的与O有关的绿光发射被猝熄。关键词：多孔硅Si量子点ZnO纳米颗粒磁控溅射光致发光IIABSTRACTSi·basedandZnO-hasedluminescencematerialattractedmanyresearchcrs’attention．T

4、heyhavehighpotentialonthelight．emissiondevices．ThispaperpresentsseveralattemptsonSi-basedandZnO．basedluminescencematerials：Si-Tipassivatedporoussilicon，preparationofamorphousSiAlalloybymagnetronsputtering,andpreparationofZnOnanoparticlesbyoxidizingZnAIandZnAIOfilms．PSwaspassivatedbysp

5、utteringtitaniumfilm．InordertOavoidformationofTiclusters,reducingsputteringpower,increasinspressureandreducingsputteringtime，suchattemptswereadoptedduringsputtering．TiatomsbondedwithSidanglingbondsandformedSi一啊"bonds．AndUVphotoninducedSi．TiformtionduringUVirradiating．Afterirradiatedby

6、ultravioletlight，thefinalPLintensityofpassivatedsampleWastwotimeshigherthanthatofnon—passivatedone．TheformationofSi-TibondWasdemonstratedtoberesponsiblefurtheimprovementofPLproperties．AmorphousSiAlalloysfi．1mWaspreparedbyaseriesofattempts．ItprovidedthenecessaryconditionfurpreparationS

7、iquantumdotsbyoxidizingalloyfilms．Reducingsputteringpower，increasingpressure，increasingthedistancebetweentargetandsubstrate，usingreversebiasvoltageandincreasingSicontent,aboveattemptsbreakS-Kgrowthmechanismofnano-filmsduringspuRering，andthenamorphousSiAlalloysfilmWassuccessfullyprepar

8、ed．Zn