PDF《！＂复合薄膜光学常数与荧光光谱的研究 ！》

!"复合薄膜光学常数与荧光光谱的研究! 姜海青! 姚熹车俊汪敏强 (西安交通大学电子材料与器件研究所, 电子陶瓷与器件教育部重点实验室, 西安 "#$$%&) ('$$( 年(月#" 日收到;

'$$( 年#$ 月'# 日收到修改稿) 采用溶胶)凝胶工艺与原位生长技术, 制备了 *+,-.

,/0' 复合薄膜1

2 射线衍射分析表明薄膜中 *+,- 晶体呈立 方闪锌矿结构12 射线荧光分析结果显示薄膜中 *+ 与,- 摩尔比为 #3#4$#―#3#4#&1 利用场发射扫描电子显微镜观 察了复合薄膜的表面形貌, 结果表明复合薄膜表面既存在尺寸约为 %$$ +5 的*+,- 晶粒, 也存在尺寸小于 #$$ +5 的*+,- 晶粒1利用椭偏仪测量了薄膜椭偏角 !, " 与波长# 的关系, 采用 6789-::);

7&( +5 的激发光下, %?" +5 的发射峰对应着闪锌矿型 *+,- 的带边发射, 同时也观测到薄膜中 *+,- 晶体增强的自由激子发 射及伴随着 *+,- 晶体缺陷而产生的辐射发光1 关键词:*+,-.,/0' 复合薄膜,光学性质,椭偏光度法,荧光光谱 A,"?((B !国家重点基础研究发展规划 (批准号: '$$'CD@#>>$() 和教育部中国)以色列国际合作研究计划资助的课题

1 ! B)57/::E/7+FG7/H/+FI J/K1 L/+71 MN5 #4 引言近年来, 随着光电子技术的发展, 器件小型化和 薄膜化已经成为新的发展趋势, 纳米材料以及纳米 晶复合材料由于在光电子领域所具有的应用价值受 到科学界的广泛重视1纳米晶复合薄膜材料, 特别是 CO,-, CO,,

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7,Q 等!)"及#)$族半导体 复合薄膜材料已经引起了越来越多的关注 [#―@]

1 与 体材料相比, 半导体纳米复合材料可以提供高密度的 光发射中心 ["] , 在光电子领域具有很强的应用价值1 *+,- 作为一种性能优良的宽禁带!)"族半导 体材料, 被广泛用作激光材料、 红外光学材料、 太阳 能材料并被用于传感器1 但是, 对*+,-.,/0' 复合材 料, 特别是对复合薄膜的研究工作开展不多1 R/+ 等[?] 采用脉冲激光闪蒸法制备了 *+,-.,/0' 薄膜1 S/ 和TNF75/ [&] 采用溶胶)凝胶法, 以U' 为还原介质, 在 玻璃基体上制备了*+,-.,/0' )D'0> 复合薄膜, 并研究 了薄膜的吸收光谱和激发光谱1U7V7LG/ 等[#$] 采用射 频溅射方法制备了 *+,- 微晶掺杂的 ,/0' 薄膜1 本文 采用溶胶)凝胶工艺与原位生长技术, 以C0 为还原介质, 在,/0' .,/ (#$$) 基底上制备 了*+,-.,/0' 复合薄膜, 该工艺可以克服采用 U' 为还原 介质时 ,- 与U' 反应, 造成,- 元素大量流失的问题1 '4 实验实验采用碱催化工艺制备正硅酸乙酯 (=-=(X 左右, 加入适当比例的 U' ,-0% 以及 *+ (YM) ' ・ 'U' 0, 完全溶解后逐滴加入冰醋酸, 将KU 值调整至 '4( 后加入 (4(9=X 聚乙烯醇(KN:VJ/+V: 7:MNGN:, 简写为 Z[Y) 水溶液, 搅拌均匀后得到浓度 约为 $4?( 5N:.O5> 的PB0, 溶胶, 最后使用慢速滤纸 过滤1当溶胶体系的 KU 为'4( 时, Z[Y 与,/0' 溶胶 颗粒之间由于形成较强的氢键, 会减慢溶胶颗粒的 缩聚速度, 限制凝胶颗粒的生长, 起到稳定溶胶体系 的作用, 同时 Z[Y 的加入量也是制备较高光学品 质、 无裂纹、 多孔 ,/0' 薄膜的关键因素1 实验采用旋涂法制备 *+,-0% .,/0' 湿化学复合 薄膜, 匀胶机转速为 >$$$ :+BC+A"D/ D."$ L"MBA N/@/ C@/C#@/< F= A+M'%/M C@+:/AA #$< "$'A"D0 %@+ND. D/:.$"O0/P ,'@#= :+BC+A"D/ D."$ L"MBA "A D./ AC.#M/@"D/(:0F": I$J) P ,'@#= LM0+@/A:/$:/ @/A0MDA @/;