ZnO和ZnO基稀磁半導(dǎo)體薄膜的PLD法制備及其特性研究.pdf

1、本文采用脈沖激光沉積法（PLD）制備了晶態(tài)ZnO薄膜，研究了不同生長工藝條件和ZnO薄膜結(jié)構(gòu)特性之間的關(guān)系，優(yōu)化了工藝參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，制備了Al、Ni、Mn摻雜的ZnO基薄膜，研究了摻雜濃度對薄膜結(jié)構(gòu)特性的影響。此外，采用波長為1064nm的激光作為基頻光，觀測了所沉積薄膜中的二次諧波產(chǎn)生。 采用PLD技術(shù)在c-Al2O3 單晶襯底上制備出了具有高度c 軸取向的ZnO薄膜，研究了襯底溫度和氧氣壓強(qiáng)對薄膜結(jié)構(gòu)特性的影響，給出了薄

2、膜生長模式隨生長條件變化的原因。觀察到不同氧壓下沉積ZnO薄膜由強(qiáng)的紫外發(fā)光和寬深能級發(fā)光組成的室溫發(fā)光（PL）譜，揭示了薄膜的紫外發(fā)光與樣品的結(jié)晶質(zhì)量密切相關(guān)，而深能級發(fā)射源于電子從導(dǎo)帶底到氧錯位能級的躍遷。 制備了高性能Al 摻雜ZnO透明導(dǎo)電薄膜，研究了摻雜濃度對薄膜結(jié)構(gòu)和光電特性的影響，發(fā)現(xiàn)適量濃度的Al 摻雜有助于薄膜電阻率的降低，而薄膜的能帶寬化依賴于材料中的載流子濃度。 制備出過渡族金屬（Ni、Mn）摻雜的

3、ZnO基稀磁半導(dǎo)體（DMS）材料，觀察到部分樣品具有明顯的室溫鐵磁性。給出了Zn1-xNixO薄膜磁性隨摻雜濃度的變化規(guī)律，得到了Zn1-xMnxO薄膜的鐵磁性與薄膜中的缺陷密切相關(guān)，合適的摻雜濃度有助于室溫鐵磁性的獲得。 以Nd:YAG激光器輸出的1064nm 激光為基頻光，研究了不同類型ZnO薄膜中的二次諧波產(chǎn)生（SHG），得到了薄膜晶粒及其邊界對SHG的影響，揭示了較大摻雜濃度下Zn1-xMnxO薄膜SHG輸出功率的增加來