Cu掺杂ZnO薄膜的光学性质

摘要：

采用射频反应磁控溅射方法,在Si(100)和石英基片上使用双靶溅射的方法制备了Cu掺杂ZnO 薄膜.利用X射线衍射、透射光谱和光致发光光谱分析了薄膜的晶体结构及光学性质,并与密度泛函理论计算的结果进行了对比.研究结果显示:Cu掺杂ZnO薄膜均具有高的c轴择优取向,无Cu及其氧化物相关相析出,掺杂对晶格参数的影响较小,与理论计算结果一致.Cu掺杂显著改变了ZnO薄膜在近紫外及可见光波段的吸收特性,其光学带隙随着Cu掺杂量的增加有所减小,带隙宽度的变化趋势与理论结果有着很好的一致性.Cu掺杂显著降低了ZnO薄膜的发光效率,具有明显的发光猝灭作用,但并不影响光致发光的发光峰位.说明Cu掺杂导致的吸收特性的改变可能与杂质能级有关,这与能带结构计算发现的Cu-3d电子态位于价带顶附近的禁带中是一致的.

关键词：ZnO:Cu薄膜、磁控溅射、密度泛函理论、结晶特性、光学性质

所属期刊栏目：31

分类号：O472.3;O482.31(半导体物理学)

资助基金：国家自然科学基金10774018;国家重点基础研究发展规划2007CB616902;中国科学院知识创新工程青年人才项目0714061A01

在线出版日期：2010-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：204-208