不同衬底上的ZnO 薄膜紫外光致发光 - 物理学报.PDF

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 ! - !##, - ， ， ， 6JM *! 4J *- ;I(5 !##, （ ） $###,!#D!##,D! #- D $./.#. E0TE UVWX0E WX4X0E !##, 0SC( * SYK * WJ@ * 不同衬底上的!# 薄膜紫外光致发光! 张德恒 王卿璞 薛忠营 （山东大学物理与微电子学院，济南 !#$## ） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） !##! % $# !##! $# $ 用射频磁控溅射法在蓝宝石、硅和石英衬底上沉积出具有好的择优取向的多晶 薄膜 在 波长的光 ’() * !%# (+ 激发下室温下可观察到显著的紫外光发射（波长为 ）和较弱的蓝光发射（波长为 ）经高温退火后薄膜 ,- (+ ..- (+ * 的结晶质量显著提高，在蓝宝石、石英衬底上沉积的薄膜，其积分发光强度分别增加了 倍和 倍 而硅衬底上的 % $. * 膜发光强度增强不太显著* 紫外光发射源于电子的带间跃迁，而蓝光发射是由电子从氧空位浅施主能级到价带顶 的跃迁引起的* 关键词： 薄膜，射频磁控溅射，紫外发光，退火 ’() ： ， ， $% -/ /$$0 %/ 本研究尝试用蓝宝石、硅和石英作衬底材料用 $1 引 言 射频溅射方法制备’() 发光薄膜，研究所制备薄膜 的发光特性，并试图通过在高温下在氧气中热退火 近年来，由于蓝光和紫外光等短波长发光器件 改善薄膜的结构和发光特性* 和激光器的巨大市场需求，对直接宽带隙半导体材 料的研究越来越受到人们的重视* 作为第三代半导 ! 1 实 验 体材料的典型代表， 蓝光材料成为目前研究的 234 热点* ’() 和234 同为六角纤锌矿结构，有相近的 ’() 薄膜是在一个;2= .# 型射频磁控溅射 晶格常数和禁带宽度 与 相比， 具有较高 系统中制备的 用机械泵和分子泵组成的二级抽气 * 234 ’() * ［］ $ ? 的激子束缚能（约-#+56 ） ，理论上在室温下即能